简介
快速散射计(一种快速进入轨道的海风仪器)于1999年6月发射，一直运行到2009年11月。我们将该仪器称为QuikScat(或QSCAT)，以区别于同一卫星平台midori2(美国科学家称为ADEOS-II)上几乎相同的“海风”散射计，后者在2002年12月至2003年10月期间短暂运行。这些海风散射计的主要任务是测量海洋表面附近的风。它们对一些陆地和海洋冰的应用也很有用。SeaWinds仪器是NASA一系列在ku波段(即接近14ghz的频率)工作的散射计中的第三个。第一个ku波段散射计于1978年在海上飞行。18年后，NSCAT在1996年8月由日本的Midori-1 (ADEOS-I)宇宙飞船发射升空。欧洲人也使用卫星散射计，其工作在c波段(约。5 GHz)。其中两个被命名为ASCAT，目前正在运行。
海风散射计本质上是一种雷达，它向地球表面发射微波脉冲，然后测量返回到仪器的功率。这种“后向散射”功率与表面粗糙度有关。对于水面，表面粗糙度与近水面风速和风向高度相关。因此，从散射计的后向散射功率测量中可以获得海面10米高度的风速和风向。乐动体育官方2.0乐动苹果手机
多年来，我们开发和改进了ku波段地球物理模型函数(GMF)。目前的版本被称为Ku-2011。我们用它从后向散射计信号中推导出无冰海洋10米高度的风速和方向。我们最新版本的QuikScat数据V4，在使用这个新的GMF完全重新处理后，于2011年4月28日发布。这项活动的目标是改进风速检索，并特别注意大风。
对海洋上强风的准确观测对于分析从局地(风暴、气旋)到全球范围(海气交换、海洋环流)的各种现象非常重要。然而，由于两个原因，卫星对强风的反演具有挑战性。首先，它们经常被雨的存在所污染，在检索中很难分离风和雨信号。其次，对于大于20m /s的风的验证数据很少，因此限制了我们对卫星反演的大风的准确性的理解。
数据处理
在仪器停止工作后，QuikScat的数据进行了最后的再处理。我们使用改进的Ku-2011 GMF来生成Version-4 (V4)数据产品。GMF用于从后向散射计信号推导无冰海洋10米高度的风速和方向。我们的目标是提供高质量的散射计风速检索用于气候研究。
当遥感系统(Wentz和Smith, JGR 2001)开发quickscat风检索方法时，包含大风的验证数据非常有限。乐动体育下载对风速大于20米/秒的情况进行了推断和假设。在QuikScat推出后的10多年里，有了更多的验证数据，也更容易评估Ku-2011强风的质量。
新开发的Ku-2011 GMF (Ricciardulli和Wentz，手稿准备中)是使用WindSat数据作为校准目标开发的。RSS最近在偏振风矢量反演方面取得了进展。Meissner和Wentz (IEEE TGARS, 2009)开发了一种新的WindSat风算法，即使在雨中也有效，并使用NOAA飓风研究部(HRD)的数据集在风暴条件下进行了训练。乐动帐号注册新的QuikScat模型函数Ku-2011使用了7年观测到的雷达后向散射比(sigma_0)和无雨的WindSat风检索。据信，对于风速至少为每秒30米的风，WindSat的检索结果是准确的。此外，WindSat能够准确地探测到降雨，在开发散射计GMF时，它被用于丢弃降雨附近的QuikScat sigma_0。
请注意，QuikScat Ku-2011 (v4)风速已校准为无雨的WindSat数据。降雨影响散射计的反演，平均而言，在低风速时产生正偏置(由于雨滴对信号的后向散射)，在高风速时产生负偏置(由于大气对信号的衰减)。风向受降雨影响较小，但高降雨率(每小时8毫米以上)除外。QuikScat风检索显示在本网站上，并提供在我们的ftp服务器上的数据文件存在于无雨和有雨地区。在可能的情况下，除了使用一个独立的散射雨旗外，我们还使用一个辐射计来估计雨量率。我们建议用户同时依赖文件中的散射计雨量标志和辐射计雨量信息，从数据处理中删除受雨水污染的数据。有关如何访问和应用雨标的更多信息，请参阅read例程中的注释。
对于QuikScat，我们使用4个卫星微波辐射计(F13 SSMI, F14 SSMI, F15 SSMI和TMI)来确定在QuikScat观测的位置是否有雨。此外，所有可用的ssi都用于探测海冰。利用SSMI对海冰的每日观测，可以适当标记散射计观测结果，以便立即获得靠近边缘冰带的可靠风矢量。对于aadeos - ii上的SeaWinds，使用同一平台上的AMSR微波辐射计进行雨和海冰探测。
在v4 QuikScat数据中，人们应该期待看到的变化包括:
- 降低风速大于20米/秒
- 改善了极低风速(< 5米/秒)和高风速(> 15米/秒)时的风向
- 在典型的高风速地区，辐射计和散射计风之间有更好的一致性
对于quickscat V4和SeaWinds V3a数据，数据文件格式保持相同。数据文件文件夹名称为“bmaps_v04”，文件版本名称已更改为“v4”。所有读例程(Fortran, IDL, MatLab和Python)将工作在QuikScat v4数据以及SeaWinds v3a数据。更多关于Ku-2011 GMF和QuikScat再处理的详细信息可以在文章中找到Ricciardulli和Wentz (2015)以及RSS技术报告用Ku-2011地球物理模型函数重新处理风矢量．
RSS散射计数据产品
我们在ADEOS-II (version-3a)数据产品上发布了QuikScat (version-4)和SeaWinds。对于这两种仪器，可提供两种产品:1)swath产品，其中每个文件包含一个swath中的数据，swath按垂直于卫星路径的swath行组织;2)网格化二进制数据文件，在许多方面与RSS辐射计数据提供的类似。
| 测量 | 定义 |
| 表面风速 | 水面以上10米的风速，由表面粗糙度(风应力)推算，大致相当于8 - 10分钟的平均表面风。 |
| 表面风向 | 空气运动的角度(海洋学惯例)。 |
| 雨的信息 | 雨中散射计的数据不太准确。数据产品包括一个散射计衍生雨旗，和共定位辐射计柱状雨率。 |
网格二进制文件
我们通过将散射计轨道数据映射到经度0.25度、纬度0.25度的地球网格，生成日平均和时间平均(3天、周、月)网格数据文件。
网格化的QuikScat和SeaWinds数据可通过FTP公开获取:ftp://ftp.remss.com/qscat/bmaps_v04而且ftp://ftp.remss.com/seawinds/bmaps_v03
文件夹和文件名遵循以下约定:
| 时间 | 目录路径 | 文件名称 |
| 每天 | (一)/(月)/ | qscat_yyyymmddv4.gz |
为期3天 |
(一)/(月)/ | qscat_yyyymmddv4_3day.gz |
| 每周 | 周/ | qscat_yyyymmddv4.gz |
| 每月 | (一)/(月)/ | qscat_yyyymmv4.gz |
其中[年]、[月]、“yyyy”、“mm”、“dd”和“v”表示:
| (年) | 年文件夹 | y2002, y2003等等。 |
| (月) | 月的文件夹 | m01(1月)、m02(2月)等 |
| yyyy | 一年 | 2002、2003等。 |
| 毫米 | 月 | 01(一月)、02(二月)等 |
| dd | 一天 | 01、02、…31 |
| v | 版本 | 4 |
注意，3天文件和每周文件是根据它们结束的那天命名的(包括第三天或第7天)。
数据以单字节值编码。每个数据文件包含一个字节映射序列，或称bmap，每一个都以四分之一度分辨率表示地球:1440 x 720字节。
日常文件是大小为1440 x 720 x 4 x 2的字节数组(经度、纬度、参数、轨道段(升程或降程))。这四个参数分别是:UTC观测时间、洋面风速、洋面风向及雨旗/配位辐射计雨量组合值(见下文)．每个参数都有两个映射:一个是上升轨道段(当地早晨通道)，另一个是下降轨道段(当地晚上通道)。
| 维 | 代表 | 范围 |
| 1440 | 经度 | 0到360 |
| 720 | 纬度 | -90年到90年 |
| 4 | 参数 | UTC时间，风速，风向，降雨信息 |
| 2 | 轨道段 | 向上传球，向下传球 |
因此，每日文件包含8个全局映射:
[上升时间，上升速度，上升方向，上升降雨信息，下降时间，下降速度，下降方向，下降降雨信息]
平均时间文件(3天，每周，每月)是大小为1440 x 720 x 3(经度、纬度、参数)的字节数组。这三个参数是:海洋表面风速、海洋表面风向和雨旗/配位辐射计雨率组合值(见下文)．
| 维 | 代表 | 范围 |
| 1440 | 经度 | 0到360 |
| 720 | 纬度 | -90年到90年 |
| 3. | 参数 | 风速，风向，降雨信息 |
时间平均文件包含3个全局地图:[风速，风向，雨信息]
对于平均散射计数据，风速是标量平均，而风向是矢量平均。因此，如果每日观测记录到相反方向的强风，则标量平均速度将反映高平均速度，而矢量平均方向将指出主要方向。
时间合成网格单元格将包含数据，前提是观察数据的最少数量:
| 平均时间 | 潜在的#观测 | 典型的#观测 | 最小号的观察 |
| 为期3天 | 6 | ~ 4 | 2 |
| 每周 | 14 | ～10 | 5 |
| 每月 | ~ 60 | ~ 45 | 20. |
每日地图上的数据在连续轨道交叉的高纬度和当天最后一个轨道与当天第一个轨道重叠的“缝”或区域被覆盖。
1440列和720行地图的第一个单元格的中心位于经度0.125 E和纬度-89.875。第二个单元格的中心是东经0.375，纬度-89.875。
数据值介于0到255之间。保留了具体的值:
| 0到250 = | 有效的地球物理数据 |
| 251 = | 不用于散射计 |
| 252 = | 不用于散射计 |
| 253 = | 虽然存在散射计的观测结果，但结果并不理想 |
| 254 = | 没有散射仪观测 |
| 255 = | 土地的质量 |
0到250之间的数据值需要缩放以获得有意义的地球物理数据。要扩展数据:
| 时间: | 要么乘以 | 6．0 | 得到 | 协调世界时0至1440分 |
| 或乘 | 0．1 | 得到 | 世界时每天0.0至24.0小时 | |
| 风速 | 乘以 | 0.2 | 得到 | 0.0到50.0米/秒 |
| 风向 | 乘以 | 1．5 | 得到 | 0.0到360.0度 |
| 雨旗 | 提取第一位 | 得到 | 0 =无雨;1 =雨 | |
| 辐射计雨 | 提取比特3到8 | -0.5 (x / 2) | 得到 | 0至31公里*毫米/小时 |
风向在海洋学公约中有规定。这意味着:
 |
吹向北: | 0°(或360°) |
| 风吹东: | 90° | |
| 风吹南: | 180° | |
| 风吹西: | 270° |
Rain字节包含3条信息。使用位提取可以得到以下结果:
| 散射仪雨旗 (1) |
0 =无雨 1 =雨 |
| 集中的辐射计国旗 (2) |
0 = 60分钟内没有辐射计数据 1 = 60分钟内的辐射计数据 |
| 辐射计柱状雨率 (比特3 - 8) |
0 =无雨 1 =相邻细胞的雨水 2到63 =值/2 -0.5雨率(千米*毫米/小时) |
文件以压缩格式存储。如果您的编程环境不能直接读取压缩文件，请在读取文件之前使用任何GZIP兼容的工具解压文件。
读例程
我们通过FTP提供Fortran, IDL, Matlab和Python读例程ftp://ftp.remss.com/qscat/scatterometer_bmap_support
quickscat和SeaWinds的数据文件格式是相同的。读取例程适用于QuikScat和SeaWinds数据集。
缺失的数据
这些数据中有一些空白。缺少数据通常会影响日和3日产品，但也会减少周平均值和月平均值的观察数量。
浏览图像时，导航可能会跳过没有数据的日期，或者你可能会看到一个空白的地图，说明当时没有可用的数据。
不生成完全缺失数据的日期的二进制数据文件;他们将从我们的FTP服务器缺席。
数据缺口通常是由于我们处理设备上游的数据缺失造成的，例如仪器被关闭。有时，在获取和/或处理最近记录的数据方面会有延迟;过了几周，丢失的数据就不太可能恢复了。
有关遗失quickscat和SeaWinds数据的官方资料，可在以下网址找到:
http://podaac.jpl.nasa.gov/OceanWind/QuikSCAT/SeaWinds-QuikSCAT_KnownProblems/L2B_DataGaps
雨水污染
雨是影响散射计的一个众所周知的问题。它往往会导致错误的交叉轨迹矢量和/或不切实际的高速度。
下面是一个例子:
注意图片中雨水污染的数据。散射计衍生的雨旗被用来将箭头画成灰色而不是黑色。在数据文件中也可使用配置的辐射计雨量率。科学家在做研究时应该使用雨旗和辐射计雨率来帮助从数据文件中删除雨的影响。乐动帐号注册
区域冰雪和土地问题
未被发现的冬季海冰影响着阿索夫海(黑海北部)和里海北部。不断缩小的咸海常年受到陆地暴露的影响。注意，所有这些地区都有雨标志。
浏览图片
在我们的浏览数据部分中，每天、每周或每月的散射计图像显示了特定地理区域的风速和方向。
每日浏览图像分别显示上升和下降卫星经过。每个通道的大约UTC时间标记在图像的底部附近。显示的数据日期是收集数据时的UTC日期(参见常见问题的地图日期和时间部分)．上升和下降段的观测时间在一天中是交错的。当使用上一个和下一个按钮浏览每日行程片段时，大约一半的地球将按时间顺序浏览;另一半将不会按时间顺序浏览。
每幅图像上的海洋表面风速都有10米的刻度，从0到45米/秒不等。陆地区域是灰色的。没有散射计数据的区域是黑色的。在每日地图中，黑色的区域包括卫星没有经过和没有收集到数据的地区、收集到数据但被确定为糟糕的地区、沿海地区和有海冰的地区。
浏览图像是由FTP服务器上可用的相同网格数据文件生成的。
片数据文件
除了网格化的每日和时间平均文件之外，我们仅为散射计数据发布swath文件。这些文件包含卫星绕地球轨道的测量数据。乐动体育官方2.0乐动苹果手机数据由与卫星运行方向垂直的观测单元组织。这使得数据网格与我们其他产品中使用的标准经纬度/经纬度网格形成角度。
轨道散射计的数据可透过FTP下载:ftp://ftp.remss.com/qscat/qscat_wind_vectors_v04/而且ftp://ftp.remss.com/seawinds/seawinds_wind_vectors/
文件存储在基于轨道号(00000to09999、01000to01999、02000to02999等)的目录中。文件名的格式为:
| QuikSCAT: | winvec_RRRRR_v04.gz |
| SeaWinds: | winvec_RRRRR_v03.dat |
其中RRRRR是五位数的轨道数。
轨道数据文件格式描述如下:ftp://ftp.ssmi.com/qscat/readme_scatterometer.txt
每个轨道的日期和时间信息载于: |
|
QuikScat: |
|
SeaWinds: |
|
上述文件的列表示:
| 轨道数量 | 良好的WVC行数 | 赤道穿越日期(UTC) | 赤道穿越时间(UTC) | 赤道穿过经度 | 轨道周期 |
在Fortran, IDL和Matlab中提供了读例程:ftp://ftp.remss.com/qscat/scatterometer_orbit_support/
quickscat和SeaWinds的swath文件格式是相同的。读取例程适用于QuikScat和SeaWinds数据集。
用于帮助您正确读取数据文件的验证数据位于:ftp://ftp.remss.com/qscat/scatterometer_orbit_support/readme.txt
参考文献
米尔斯，c.a.， d.k.史密斯和F.J.Wentz, 1999年，QuikScat雨旗的开发，技术报告编号121999，遥感系统，圣罗莎，加州，13页。乐动体育下载
L. Ricciardulli和F.J.Wentz, 2011，利用Ku-2011地球物理模型函数重新处理QuikSCAT (V04)风矢量，技术报告编号043011，遥感系统，圣罗莎，加州，8pp。乐动体育下载
利恰杜利和F.J.温茨，2015年:气候质量风的散射计地球物理模型函数:QuikSCAT Ku-2011．大气与海洋学报，32，1829 - 1846。
温茨，F.J.和D.K.史密斯，1999年，基于NSCAT观测结果的14ghz海洋归一化雷达截面模型函数地球物理学报，104(C5)， 11499-115乐动帐号注册14。
相关的数据集
Ku-2011 GMF被提供给喷气推进实验室，在QuikScat数据上运行。数据可从NASA PO获得。DAACare very similar to those available at RSS. Different rain flagging and quality flagging are applied and a different gridding process is used to create the Level-3 wind products at JPL. The winds values themselves should contain only minor differences from the RSS data.
有关更多信息和访问quickscat数据，请参见喷气推进实验室。DAAC
确认
QuikScat和SeaWinds数据是由遥感系统在NASA海洋矢量风科学团队的资助下制乐动体育下载作的。感谢NASA喷气推进实验室提供了用于创建这些产品的L2A数据文件。
如何引用
如果没有NASA的支持，这个数据集的制作是不可能完成的。我们需要您在您的出版物中引用这些数据，以便我们能够向科学界展示这些数据集的价值。乐动软件下载请在论文的确认部分加入以下声明:
QuikScat(或SeaWinds)数据由遥感系统制作，由NASA海洋矢量风科学团队赞助乐动体育下载。资料载于www.dldq88.com”。
在出版物中使用的官方数据引用如下。乐动软件下载在括号中插入适当的信息。
关于QuikSCAT数据的按时间地图版本:Ricciardulli, L.， F.J. Wentz, D.K. Smith, 2011:遥感系统QuikSCAT Ku-20乐动体育下载11[指示您使用的是每日、3天、每周还是每月]0.25度网格上的海洋矢量风，版本4，[指示使用的子集]。乐动体育下载遥感系统，圣罗莎，加州乐动体育 ．[访问dd mmm yyyy]。
对于轨道QuikSCAT数据:Ricciardulli, L.， F.J. Wentz, D.K. Smith, 2011:遥感系统QuikSCAT 乐动体育下载Ku-2011[指示你是使用每日，3天，每周，还是每月]轨道Swath海洋矢量风L2B，版本4，[指示子集，如果使用]。乐动体育下载遥感系统，圣罗莎，加州乐动体育 ．[访问dd mmm yyyy]。
对于aadeos - ii上的海风:Wentz, F.J.和D.K. Smith, 2005:遥感系统海风[指示您使用的乐动体育下载是每日、3天、每周还是每月]0.25度网格上的海洋矢量风，版本3a，[指示使用的子集]。乐动体育下载遥感系统，圣罗莎，加州乐动体育 ．[访问dd mmm yyyy]。