Phân tích và đặc trưng hóa bức xạ hồng ngoại đã được làm sạch mây bằng phương pháp kết hợp AIRS và MODIS

Hong Zhang1, Hung-Lung Huang2,1, Agnes Lim1, Robert Holz1, Steve Dutcher1, Fred Nagle1, Liam Gumley1, Jinnian Wang3, Runhe Shi2, Wei Gao4,2
1Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies, Space Science and Engineering Center, University of Wisconsin, Madison, USA
2Joint Laboratory for Environmental Remote Sensing and Data Assimilation, East China Normal University, Shanghai, China
3Institute of Remote Sensing Applications, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4Natural Resource Ecology Laboratory, Colorado State University, Fort Collins, USA

Tóm tắt

Thiết bị Đo lường Hồng ngoại Bầu khí quyển (AIRS) và Spectroradiometer Độ phân giải Trung bình MODerate (MODIS) trên tàu vũ trụ Aqua thuộc Hệ thống Quan sát Trái đất của NASA (EOS) đo bức xạ hồng ngoại đi lên, được sử dụng cho nhiều ứng dụng liên quan đến cảm biến từ xa và khí hậu. AIRS cung cấp bức xạ hồng ngoại có độ phân giải quang phổ cao, trong khi MODIS cung cấp bức xạ có độ phân giải không gian cao tại 16 băng hồng ngoại rộng. Một thuật toán tối ưu cho việc làm sạch mây đã được phát triển cho các đo đạc của AIRS trong điều kiện có mây tại Đại học Wisconsin-Madison, nơi mà dữ liệu AIRS và MODIS được phối hợp theo không gian và quang phổ đã được sử dụng để phân tích đặc trưng của thuật toán này. Phân tích và đặc trưng hóa bức xạ đã được làm sạch mây toàn cầu từ AIRS, bằng cách sử dụng độ lệch và độ lệch chuẩn giữa các phép đo đã làm sạch mây và các phép đo gần đó trong điều kiện rõ ràng, đã được nghiên cứu. Sự không đồng nhất của cảnh quan cho cả loại bề mặt đất và nước đã được ước lượng để tính toán sai số đánh giá. Cả sự thay đổi theo tháng và theo mùa của hiệu suất làm sạch mây AIRS/MODIS toàn cầu cũng đã được phân tích.

Từ khóa

#AIRS #MODIS #bức xạ hồng ngoại #làm sạch mây #phân tích dữ liệu #khí tượng học.

Tài liệu tham khảo

Ackerman S A, Strabala K I, Menzel W P, Frey R A, Moeller C C, Gumley L E (1998). Discriminating clear sky from clouds with MODIS. J Geophys. Research-Atmospheres, 103 (D24): 32141–32157 Aumann H H, Chahine M T, Gautier C, Goldberg M D, Kalnay E, McMillin L M, Revercomb H, Rosenkranz P W, Smith W L, Staelin D H, Strow L L, Susskind J (2003). AIRS/AMSU/HSB on the Aqua mission: design, science objectives, data products, and processing systems. IEEE Trans Geosci Rem Sens, 41 (2): 253–264 Huang H L, Gumley L E, Strabala K, Li J, Weisz E, Rink T, Baggett K C, Davies J E, Smith W L, Dodge J C (2004). International MODIS and AIRS Processing Package (IMAPP): A direct broadcast software for the NASA earth Observing System. Bull Am Meteorol Soc, 85 (2): 159–161 Huang H L, Smith W L (2004). Apperception of clouds in AIRS data. In: Proceeding ECMWF Workshop on Assimilation of High Spectral Resolution Sounder in NWP, June 28–July 1, 2004, 155–169 Li J, Huang H L, Liu C Y, Weisz E, Guan Li, Yang P, Wei H L, Schmit T J, Menzel W P (2005a). Retrieval of cloud microphysical properties from MODIS and AIRS. J Appl Meteorol, 44 (10): 1526–1543 Li J, Liu C Y, Huang H L, Schmit T J, Wu X B, Menzel W P, Gurka J J (2005b). Optimal cloud-clearing for AIRS radiances using MODIS. IEEE Trans Geosci Rem Sens, 43 (6): 1266–1278 Li J, Menzel W P, Sun F, Schmit T J, Gurka J (2004). AIRS sub-pixel cloud characterization using MODIS cloud products. J Appl Meteorol, 43 (8): 1083–1109 Smith W L, Zhou D K, Huang H L, Li J, Liu X, Larar A M (2004). Extraction of profile information from cloud contaminated radiances. In: Proceeding ECMWF Workshop on Assimilation of High Spectral Resolution Sounder in NWP, June 28–July 1, 2004, 145–154 Tobin D C, Revercomb H E, Moller C C, Knuteson R O, Best F A, Smith W L, van Delst P, LaPorte D D, Ellington S D, Werner M D (2004). Validation of Atmospheric InfraRed Sounder (AIRS) spectral radiances with the S-HIS aircraft instrument. In: Remote Sensing of Cloud and the Atmosphere IX, Proceedings of SPIE 5571, 13–15 Sepetember 2004, Maspalomas, Gran Canaria, Spain Zhang Z B, Yang P, Kattawar G, Huang H L, Greenwald T, Li J, Baum B, Zhou D K, Hu Y (2006). A Fast Infrared Radiative Transfer Model Based on the Adding-Doubling Method for Hyperspectral Remote Sensing Applications. J Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer (in press) Zhang H, Huang H L, Li J, Weisz E, Baggett K, Liu C Y (2007). Global Analysis and Characterization of AIRS/MODIS Cloud-Clearing. In: IUGG, July 2–13, 2007, Perugia, Italy