TRMM/VIRS热红外通道陆地大气可降水汽总量分裂窗反演

摘要：

大气水汽对全球以及区域气候变化有重要的影响,精确获取水汽数据是非常重要的研究方向.TRMM(热带降雨观测计划)卫星上搭载的VIRS传感器(可见光/红外扫描仪)在降雨观测中应用广泛,但是目前很少有研究将其用于水汽反演.本文尝试使用VIRS的两个红外分裂窗通道(10.8 μm和12 μm),通过建立改进的方差协方差比值分裂窗方法进行水汽反演.首先对TRMM/VIRS数据和方差协方差比值法进行了介绍,接着针对VIRS数据特点,利用MODTRAN辐射传输模式和探空大气廓线数据模拟回归了大气透过率和水汽的定量关系,最后利用VIRS遥感数据开展了水汽反演试验.由于红外波段分裂窗水汽反演算法只适合于晴空条件下,因此在云雨识别的时候,为了保证时空一致性,采用TRMM提供的基于微波成像仪TMI的云中液态水信息来对晴空与否进行判断.水汽反演结果首先与地基GPS大气水汽观测值进行了比较,均方根误差为5.76 mm;其次和MODIS卫星水汽反演结果进行了面状对比,二者显示出了高度的区域一致性.验证结果表明,TRMM/VIRS的水汽反演结果精度较高,具有进行业务化推广的潜力,丰富了水汽数据的来源,同时也对利用风云系列卫星传感器数据进行热红外通道的水汽反演具有借鉴意义.

关键词：大气水汽、热红外、分裂窗、可见光/红外扫描仪、热带降雨观测卫星

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分类号：TP722.6(遥感技术)

资助基金：国家自然科学基金编号:41471305,41405036,41301653;四川省杰出青年基金培育项目编号:2015JQ0037;重庆市气象局开放基金编号:kfjj-201402National Natural Science Foundation of China No.41471305, 41405036, 41301653

在线出版日期：2016-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：94-102