温莎特

介绍

Windsat Polariemetric辐射计是由海军研究实验室(NRL)遥感师和美国海军的空间技术的海军中心开发的。乐动帐号注册它于2003年1月6日推出,位于国防部科里奥利卫星部。Windsat意味着展示了全极化辐射计的能力,以测量来自空间的海洋表面风向量。在发布之前,唯一能够测量海洋风矢量的仪器是散射仪(有源微波传感器)。除了风速和方向外,仪器还可以测量海面温度,土壤水分,冰雪特性,水蒸气,云液体水和雨率。

仪器描述

有关Windsat仪器的详细描述,请参阅P.Gaiser,“Windsat Spangeborne Polarimetric微波辐射计:传感器描述和早期轨道性能“。Windsat在近极轨道上的科里奥利卫星进行操作。本地上升节点时间保持在下午6点。这意味着仪器在6点以北方传播到北方和您所在地点的赤道上。这段时间附近的表面取决于你的纬度。

Windsat辐射计很校准,包含SST检索所需的较低频率通道。辐射计在5个离散通道中运行:6.8,10.7,18.7,23.8和37.0 GHz。除了仅有双极化的6.8和23.8 GHz频道之外,所有都是完全偏振数。表1总结了通道详细信息。每个频率通道的进料沿扫描轨道轨道不同的电弧,因此接地入射角(EIA)对于每个频带不同。与先前的辐射仪不同,Windsat传感器在前向和尾扫描期间考虑观察。这使得地球的帆板几何形状与其他被动微波传感器的工作相比,地球视图的几何形状非常不同,并且明显更复杂。RSS Windsat产品是唯一使用前后看的DataSet可用的数据集。通过使用两个方向,我们获得更宽的条态和更复杂的静物几何,就像浏览图像中可见一样。

表1:帆板通道的概要,偏振射线入射角和沟道分辨率。偏振被列为垂直,H用于水平,P对于+45°,L为左圆形,以及右圆形的v。
乐队(GHz) 偏振 普通EIA

[Deg]

空间分辨率
(3-dB足迹大小)

(公里x公里)

6.8 v,H. 53.8 39 x 71.
10.7 v,h,p,m,l,r 50.1 25 x 38.
18.7 v,h,p,m,l,r 55.6 16 x 27
23.8 v,H. 53.2. 20 x 30.
37.0 v,h,p,m,l,r 53.2. 8 x 13

在发布后结账期后,Windsat数据于2003年2月5日开始。随着一些短期的非操作时段,仪器在目前的时间内继续运行。数据差距通常是由于我们的处理设施上游的数据缺失,例如仪器已关闭。偶尔,最近录制的数据获得和/或处理有延迟。如果数据不在几周后不存在,则丢失的数据不太可能将可用。我们保留缺失数据的记录:Windsat差距列表

数据处理

我们从NRL和NOAA获得Windsat天线温度数据。通过使用这两个来源,我们的目标是为科学家提供完整的一组数据,因为他们的研究。乐动帐号注册使用一致的处理方案和稳健的辐射传输模型,我们将挡风玻璃数据与其他微波辐射尺寸互相互相,获得亮度温度,然后产生我们的海洋测量产品进行分配。Windsat海洋产品包括海面温度(SST);各种表面风速和方向;大气水蒸气;云液体水;和雨率。

乐动体育下载遥感系统以两个阶段执行indsat仪器数据的详细处理。第一阶段产生近实时(NRT)产品(由文件名内的“RT”标识),我们可以尽快提供。这通常在记录数据的3小时内,除了偶尔接收或处理数据时偶尔延迟。虽然适合许多及时的用途,但差异可能出现微妙,但NRT产品并非旨在是档案/研究质量。乐动帐号注册它们将在一周内删除,不应存档。

当我们收到NCEP FNL分析时,将处理“最终”数据(由文件名中的“v7.0.1”标识)。NCEP的风向对获取更精确的海温和风速特别有用。最终的“v7.0.1”产品将继续积累新的条纹(半轨道),直到地图填满,一般在7天内完成。有时,在更长的延迟之后,数据变得可用,而这些数据将被添加到最终的“v7.0.1”产品中。因此,final指的是swath处理的类型,并不意味着数据文件已经完成(如in所示,将永远不会更改)。当我们从源中获得数据时,新的可用数据段将被添加到最终的“v7.0.1”产品中。

涉及Windsat数据处理的几个步骤:

  1. 美国海军研究实验室乐动帐号注册提供RSS与Level-1A天线温度的RS,也称为温度数据记录(TDR)。我们将数据处理到水平-2a校准的大气亮度温度(TBS)的顶部。在此校准程序的最重要问题是讨论的GMI ATBD.
  2. 然后将大气Tb的顶部最佳地插入固定的0.125度的地球网格,从中检索各种海洋测量。乐动体育官方2.0乐动苹果手机然后通过简单的BIN重新采样为0.25°GID来创建我们的FTP站点上的产品。虽然每个产品都放在0.25°栅格上,有效解决数据的变化。下表概述了Windsat海洋测量的顺序,它们出现在二进制文件中,并列出了每个产品的有效空间分辨率。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

表2:RSS二进制数据文件中提供的订单中的Wi乐动苹果手机乐动体育官方2.0ndsat海洋测量值。每个测量的有效空间分辨率从数据映射到的0.25°Grid。通道偏振被列为垂直,H用于水平,P对于左圆形,L为左右的v,以及右圆形的v。
海洋测量 缩写 有效的空间
分辨率[km x km]
所需频道
检索
时间 时间 N / A. N / A.
海表面温度 SST. 39 x 71. 6.8 VH, 10.7 VH,18.7 VH, 23.8 VH, 37.0 VH
使用低频通道十米风速 WSPD_LF 25 x 38. 10.7 VH,18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
使用中频通道十米风速 WSPD_MF 16 x 27 18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
大气中的水汽柱状 16 x 27 18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
柱状云液态水含量 16 x 27 18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
雨率 8 x 13 18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
全天候10米风速 wspd_aw. 25 x 38没有下雨

39 x 71在雨中

6.8 VH,10.7 VH,18.7 VH,23.8 VH,37.0 VH
十米风向(相对于北) WDIR. 25 x 38. 10.7 VHPMLR,18.7 VHPMLR,23.8 VH,37.0 VHPMLR

如果没有用于地球物理参数所需的通道,则无法完成检索。例如,这可能会导致对给定位置进行蒸汽检索,但不会对相同位置的WSPD_LF或SST进行蒸气检索。由于没有6.8 GHz的观测结果,SST检索经常在条带中心丢失。在狭长地带的边缘无法获得风向,因为没有偏振观测。这种“缺失数据”的外观与其他RSS辐射计产品不同。

RSS WindSat数据产品

当前版本的遥感系统Windsat数据产品是V7乐动体育下载.0.1 Windsat数据于2013年8月再处理,以删除影响2008年1月之后的风速和方向的轻微处理错误。产品文件中的所有其他数据与以前的版本相同-7释放。我们每天提供一份文件套件,为期3天,周和月。数据套件包含上面表2中列出的测量值。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

Windsat数据产品包括标准的测量集(海面温度,风速,水蒸气,云液体水和雨率),与其他RSS辐射计乐动苹果手机乐动体育官方2.0产品不同,因为我们可以包括额外的测量:

  1. WDIR:由于其偏振通道,Windsat可以测量表面风向。仅提供WDIR,如果风速超过3米/秒,雨率低于15毫米/小时。我们产品中的风向是海洋公约
  2. WSPD_AW:我们在提高雨水中提高风速检索方面取得了重大进展。看到雨下的风矢量检索与被动卫星微波辐射米,有关所用算法的更多详细信息。如果6.8 GHz通道与所有其他垂直和水平偏振的通道一起使用,我们可以在无雨和雨雨气氛中检索帆板表面风速。我们将各种算法组合,包括通过在所有降雨条件下工作的雨季算法以及针对热带气旋的H-INN算法工作的全球风速。我们的二进制文件中提供的最终全天候风速WSPD_AW是在非下雨条件下获得的标准风速,通过雨水和H型风速推导出风速的标准风速。

除了全天候风速外,我们还生产两个标准的无雨辐射线管风产品:WSPD_LF(低频)和WSPD_MF(中频)。首先,使用10.7GHz及以上的频率通道创建WSPD_LF(参见表1),并且与AMSR-E的风相似。第二个WSPD_MF使用18.7 GHz及以上的频率信道,最类似于SSM / I风。每个风电产品都具有明显的优点。WSPD_LF受到大气和雨的影响较小,但受10.7 GHz RFI和太阳闪光效果影响。WSPD_MF具有更高的有效空间分辨率,冰和土地污染的影响较小,仅受太阳闪光效果的略微影响,以及RFI。WSPD_MF比WSPD_LF有点吵闹。

网格二进制数据文件

我们每天和时间平均(3天,每周和每月)二进制数据文件产生Windsat。文件不包含任何标题或元数据,并且是一组简单的单字节阵列,如下所述。由于数据存储为单个字节,因此在机器之间传输时没有字节交换是必要的。

根据观察日期组织网格数据文件。所有日期和时间都是协调的世界时(UTC),也称为格林威治意平时(GMT),Zulu Time(Z),世界时(UT)和世界时间。数据产品包括每日和时间平均测量,如下所示:乐动体育官方2.0乐动苹果手机

每天 轨道数据映射到0.25度网格
根据上行通道和下行通道划分为2组地图
当相邻通过在高纬度和日常“接缝”时,选择早期的数据。(见下面的注意)
为期3天 结尾的平均3天,包括文件日期
每周 结束的平均值7天,包括周六文件日期
每月 日历月内所有数据的平均值

请注意,所有的海洋测量都是网格化在0.25度的地乐动苹果手机乐动体育官方2.0图上(大约25千米的网格)。但是,每个地球物理参数的有效空间分辨率由检索中使用的频率通道决定,如表2所示。

下面列出了网格二进制文件中的海洋测量的细节。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

表3:RSS WindSat海洋测量产品详情。乐动苹果手机乐动体育官方2.0测量值按数据文件中包含的顺序提供。
缩写 产品
名称
产品描述 规模 抵消 有效的数据范围 没有数据的原因
时间 时间 自午夜以来的总格总格
GMT的小小一天
6.0
0.1
0.
0.
0到1440.
0.0到24.0.
没有数据
SST. 海表面温度 水的温度(皮肤)水〜1毫米厚 0.15 -3.0 -3到34.5度 高风(<20米/秒),太阳闪光,雨,RFI,海冰或土地附近(〜75公里)
WSPD_LF 十米级风速 风速使用10.7 GHz频道及以上 0.2 0. 0.50.0 m / s 阳光闪烁,雨水,RFI,靠近海冰或陆地(~50公里)
WSPD_MF 十米级风速 风速使用18.7 GHz频道及以上 0.2 0. 0.50.0 m / s 阳光闪烁,雨水,RFI,靠近海冰或陆地(~50公里)
大气中的水汽柱状 包含在大气的垂直柱中的总气水 0.3 0. 0.至75.0毫米
1gm / cm2 = 10 mm
大雨或近陆(约25公里)
柱状云液体水 包含在大气的垂直柱中的云液体水 0.01 -0.05. -0.05到2.45毫米 近陆地(约25公里)
雨率 液体水沉淀率 0.1 0. 0.25.0毫米/小时 近陆地(约25公里)
wspd_aw. 全天候10-M风速 使用所有通道和三个单独的算法导出的风速,以获得所有天气条件的风 0.2 0. 0.50.0 m / s Sun Glint,RFI,海冰或土地附近(雨中〜75公里,〜50公里没有下雨)
WDIR. 10米风向 海洋公约风向,相对于北方 1.5 0. 0.至360.0° 低风(小于3米/秒),RFI,雨> 15毫米/小时,太阳闪烁,靠近海冰或陆地(~50公里)

日常文件由Windsat海洋测量组成,映射到常规网格,完成轨道之间的数据间隙。乐动体育官方2.0乐动苹果手机每个参数都存在两种地图,其中一个降序轨道段(当地晨报)和另一个升序轨道段(当地傍晚的通行证)。每日数据文件包含由每组通行证的UTC观察时间(降序和升序)组成的时间映射。时间平均数据文件不包含任何时间信息。

我们的每份日常二进制数据文件ftp站点由十八0.25 x 0.25度网格(1440,720)字节映射组成。九个下降(早晨)地图按以下顺序提供:时间(时间),海面温度(SST),10米表面风速,低频(WSPD_LF),10米表面风速,中频(WSPD_MF),大气水蒸气(蒸气),云液体水(云),雨率(雨),全天天气10米表面风速(WSPD_AW)和表面风向(WDIR)。九个上升(晚上)地图以相同的顺序遵循。

每日、三天和每月的文件都位于该目录中/windsat/bmaps_v07.0.1/yyyyy/mmm.。相应的文件名约定是wsat_yyyyyymmmddv7.gz,wsat_yyyyyymmmddv7_d3d.gz和wsat_yyyyymmv7.gz。每周文件位于目录中/ / windsat / bmaps_v07.0.1 /周,文件名约定wsat_yyyyymmddv7.gz其中:

yyyy. 一年 2010年,2011年等
mm 09、10等。
DD. 01,02等。

1440列和720行地图的第一电池的中心处于0.125 e经度和-89.875纬度。第二个电池的中心是0.375 e经度,-89.875纬度。

数据值在0和255之间。具体值保留如下:

0到250 = 有效的地球物理数据
251 = 由于数据质量不好(Sun闪烁; RFI)缺少;缺少SST,WSPD_LF或WSPD_MF,因为雨;缺少数据,因为海冰附近;由于大雨而缺少蒸汽;由于风速高(大于20米/秒),缺少SST;由于陆地接近缺少数据。
252 = 海冰,或可能的海冰污染
253 = 存在的观察结果,但坏了(不用于复合地图)
254 = 没有观察到
255 = 土地群众

0到250之间的数据值需要进行缩放,以获得有意义的地球物理单元。要缩放数据,乘以表3中列出的缩放因子(并添加偏移量)。

所有二进制数据文件都有GZIP压缩,以减小大小和减少转移时间。它们应该以二进制模式下载。

关于覆盖邻近卫星通行证的注意事项

来自极地轨道卫星的连续测量的仪表部分在高纬度乐动苹果手机乐动体育官方2.0(> 60度)和一天的开始/结束时部分重叠。在生成将SWATH数据放置在地球网上的日常地图时,我们可以从不同的条件中平均观察,选择早期的观察或通过后续观察来重写早期观察。对于所有RSS卫星产品(SSM / I,SSMIS,AMSR-E,TMI,QuikScat)除外,Windsat除外,每日地图是通过覆盖早期观察,当观察之间的时间差超过50分钟时创建。对于Windsat,除非缺少观察,否则我们使用早期观察,不要覆盖。这是为了使给定的0.25-Deg单元格的所有地球物理参数都参考相同的观察时间。Windsat比其他卫星更复杂,因为每个频率通道(并且因此每个地球物理参数)具有不同的观察几何形状,因此具有略微不同的时间。如果我们要用后期观察覆盖早期的帆板观察,它将在低分辨率通道中引起高纬度的大数据间隙,尤其是在条形边缘。

在网站上浏览图像

每日,3天,每周和每月图形图像在我们的网站上显示一个海洋测量:海面温度(SST),10米表面风速,低频分辨率(WSPD_LF),10米表面风速处于中频分辨率(WSPD_MF),柱状水蒸气(蒸气),云液体水(云),雨率(雨),10米表面全天气风速(WSPD_AW)和风向(WDIR)。显示的数据日期是UTC日期/日落日期,当Windsat达到观察时。每个浏览图像的比例位于地图旁边,以供参考。尽管表3中给出了有效的数据范围(最小到最大值),但浏览图像中的秤条被设置为在视觉上增强数据并且可能会有所不同。

在浏览图片中,白色区域代表可能的海冰污染的区域,如帆黑的视野所确定的。在时间平均的地图中,当冰存在超过50%的时间时,或者当识别为包含冰的次数时,冰的次数大于单元格包含数据的次数。陆地区是灰色的。Windsat数据不可用的那些区域是黑色的。黑色包括卫星未通过的区域,没有收集数据,收集数据但被确定为坏,沿海地区,受SST和风速地图影响的区域,海冰附近的区域在SST和风速地图上,SST和风速地图的雨区,水蒸气地图的大雨区域,SST地图上的风速(> 20米/秒),以及RFI的区域(射频干扰)。

在您的网站上浏览图像显示NRT(“RT”)数据,同时可用,此后的最终数据。

每日和3天产品内的差距还减少了每周和每月平均产品的观察数。当您浏览我们的网站上的图像时,导航可能会跳过没有数据的日期,或者您可能会看到一个空白地图,说明该时间没有数据。没有生成具有完全缺失数据的日期的二进制数据文件,并且我们将从我们的FTP服务器中缺席。

数据访问

Windsat数据产品可在2003年2月至今发布后的时间段。与所有其他RSS卫星产品一样,数据以网格化的二进制格式文件提供。图形浏览海洋测量的图像可以是乐动体育官方2.0乐动苹果手机浏览我们的网页二进制数据文件可以从我们的ftp服务器下载:ftp.ssmi.com/windsat.

在我们的FTP服务器上提供二进制文件读取例程和验证文件帆板/支撑目录中。

相关数据集

Windsat数据也可从NASA PO.DAAC获得NETCDF格式。这些文件中存在相同的海洋测量值乐动苹果手机乐动体育官方2.0。包括元数据。

WindSat水汽值包含在RSS TPW 1度网格产品中。

来自Windsat的海面温度被提取并包含在RSS OISST日常产品和L2P GHRSST文件中。

参考资料

Meissner,T.和F. J.Ventz,(2012),在大范围风速和地球入射角上,海洋表面的辐射率在6 - 90ghz之间,IEEE Trans。在地球科学和遥感,50(8),3004-3026。

Meissner,T.,L. Ricciardulli和F. J.Ventz,2011年,来自互际主动和无源微波卫星传感器的全天候风矢量测乐动苹果手机乐动体育官方2.0量,论文发表于2011年IGARSS会议,温哥华,加拿大,BC。

等人,2004,WindSat空间偏振微波辐射计:传感器描述和早期轨道性能,IEEE译。Geosci。与遥感,42(11),第2347-2361页。

Meissner,T.,L. Ricciardulli和F. J.Ventz,2010年,RSS Windsat版本7全天候风矢量产品,纸在国际海洋矢量风会议上呈现,巴塞罗那,西班牙。

Meissner,T.,L. Ricciardulli和F. J.Ventz,2010年,从有源和无乐动苹果手机乐动体育官方2.0源微波传感器测得的风:大风和雨中的风在2010年意大利佛罗伦萨举行的URSI-F微波签名会议上发表的论文。

Meissner,T.和F. J.Ventz,2009年,利用无源卫星微波辐射计进行雨下风矢量反演,地球科学和遥感的IEEE交易,47(9),3065-3083。

Meissner,T.和F. J.Ventz,2006年,Windsat海洋检索:辐射转移模型,算法,验证,纸张在第9位微波辐射测定和遥感应用中举行的专家会议,USA Puerto Rico。

致谢

Windsat数据由遥感系统生产,并由NASA物理海洋学计乐动体育下载划赞助。RSS Windsat数据可用www.dldq88.com.。我们感谢在Noaa / Nesdis / Star的华盛顿,DC和Paul Chang海军乐动帐号注册研究实验室的Peter Gaiser,为我们提供Windsat TDR数据。

如何引用这些数据

继续生产此数据集需要支持NASA。我们需要您在出版物中使用时务必引用这些数据,以便我们可以展示向科学界的数据的价值。乐动软件下载请在纸质的确认部分中包含以下声明:

“Windsat数据是由遥感系统生产的,由美国宇航局地球科学乐动体育下载措施发现项目和美国宇航局地球科学物理海洋学学计划。RSS Windsat数据可供选择www.dldq88.com.。“

下面给出了用于出版物的官方数据引文。乐动软件下载在括号中插入适当的信息。

Wentz, F.J., L.Ricciardulli, C.Gentemann, T. Meissner, K.A. Hilburn, J. Scott, 2013:遥乐动体育下载感系统科里奥利风卫星[表明你使用的是每天、3天、每周或每月]0.25 deg网格环境套件,版本7.0.1,[表明如果使用子集]。乐动体育下载遥感系统,圣罗莎,加州,可在网上获得www.dldq88.com/missions/windsat。[访问日期:年月日]。