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双通道微波辐射计通过测量两通道大气辐射亮温,实时监测路径上大气积分水汽含量和路径液态水总量,反演输出大气水汽廓线,具有全天候、全天时观测的优点.传统微波辐射计由于无法识别云底高度和云厚信息,阴天反演的大气水汽廓线精度较差.通过加入红外亮温云高观测设备,结合云中液态水含量与云光学厚度的统计关系,优化水汽廓线反演算法,提高反演精度.地基云参数观测仪器主要有(1)云高仪(Vaisala Ceilometer),观测结果为云底高度和后向散射廓线;(2)红外测温仪(安装于地基双通道微波辐射计主机内).两者均为天顶方向观测,时间分辨率均为2s.两种仪器从2012年8月17日~2012年9月22日在青岛同时参加观测,并行观测37天.考虑微波辐射计和云高仪架设地点相距100米左右,对于辐射计上空为小尺度云块时云高仪判断云空为晴空,所以在辐射计观测前1分钟至后1分钟内的有效云底高数据平均作为观测数据.受近地层霾或雾的影响,无云时有时云高仪会误判为有云,因此需由后向散射廓线进行人工判别,若后向散射廓线仅有微小尖峰则判别为无云.如果底层云很厚,且云层中粒子浓度很高,可以当作黑体,红外测温探头接收到的红外辐射主要来自底层云的贡献,等效云底高度就接近真实底层云底的高度;如果底层云很薄,红外测温探头感测到的辐射也有上层云的贡献,相应等效云底就高,此时的云不能被认为黑体.试验结果显示,红外亮温反演云底高度,对于单层浓密的中低云效果较好;在云底较高和云层很薄的情况下反演误差较大.此外,天空中云分布不均匀,风速大时变化较大,导致天空红外亮温变化较大,反演结果误差增大.云光学厚度越大,云水含量越多,云光学厚度与云水含量有很好的正相关关系.利用地基双通道微波辐射计积分液水含量资料与探空资料的云光学厚度进行相应统计计算,得出云光学厚度与液水含量的相关关系式.经试验验证,拟合关系针对层云效果较好,积状云的反演仍需改善.高层云以及薄云的液态水含量很低,而红外亮温测云对于中低云的观测比较稳定,经过与探空数据对比验证,对阴天微波辐射计水汽廓线的改进效果比较明显,具有推广应用的价值.目前积累更多的观测数据,提高地基红外云观测反演精度需要做进一步的研究.