【摘 要】
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融合亮温气候数据(Fundametal Climate Data Records,FCDRs)是研究气候变化的重要基础数据。本研究综合Aqua卫星上的AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for Ear
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融合亮温气候数据(Fundametal Climate Data Records,FCDRs)是研究气候变化的重要基础数据。本研究综合Aqua卫星上的AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for Earth Observing System),FY-3B 卫星上的MWRI(Microwave Radiometer Imager)和 GCOM-W1(Global Change Observation Mission lst-Water)卫星的 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer-2)三个星载被动微波成像仪的测量结果发展一套近20年(2002-至今)的多通道融合亮温气候数据。研究结果表明,AMSR-E和AMSR2的观测结果稳定,而MWRI所有通道的测量结果在2015年5月之前出现漂移。除此之外,MWRI的地理定位也出现了不可忽视的偏移。在排除由于硬件设计差异导致的偏差之后,MWRI和AMSR2之间仍然存在较大的定标偏差,部分通道的偏差值可达到5-10K。为了确保融合亮温气候数据的连续性和一致性,本研究利用多种校准方法以AMSR2为标准,以MWRI为中介对三个仪器进行相互再校准。整个校准过程分为两大部分,包括利用模式双差法校准仪器间的定标偏差,以及利用主成分分析法校准由仪器硬件设计差异导致的偏差。通过分析MWRI和AMSR2的定标偏差,我们发现定标偏差可以为由仪器定标方程非线性项的不确定性导致的偏差、太阳光照影响仪器定标导致的偏差和两仪器之间的系统偏差组成。统计结果表明,相互再订正后的MWRI和AMSR-E所有通道的测量结果与AMSR2的平均偏差不超过0.3 K,均方根误差不超过1K。在洋面非降水条件下,三个仪器所有通道亮温在重叠时间段上的偏差不超过0.2K,并且月平均值时间序列不存在明显的漂移。上述结果表明,相互再校准后的三个仪器的测量结果达到较高一致性,由它们组成的融合亮温气候数据可用于研究水汽等水循环过程相关的地气参数的长期变化特征。
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