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基于微波探测的全天空温湿廓线反演

遥感卫星,飞机航测；垂直廓线；区域传输；空气污染

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.4 大气垂直结构探测技术和过程研究

此前，由于云和降水对红外辐射的强烈散射和吸收，其辐射传输模拟极不准确，因此传统做法是进行“云检测”，即只利用晴空观测的数据，这浪费了大量包含关键天气系统信息的观测数据。因此针对冰云和降水粒子的微物理特性，本研究使用了由不变迭代T矩阵方法（Invariant Imbedding T-method, IITM）与物理几何光学方法（Physical Geometric Optics Method, PGOM）联合计算建立的粒子散射特性数据库。该数据库能够表征不同相态、形状、取向及粒径分布的冰云与液态降水粒子在微波频段下的散射特性，基于此，可以有效减少云水粒子对于卫星探测的干扰，增强微波穿云探测能力，为数值天气预报和卫星遥感反演提供准确的大气垂直结构信息。进一步，结合辐射传输模型RTTOV，充分利用微波辐射对云雨区域具有较强穿透能力的优势，发展面向有云和降水条件下的温湿廓线反演算法。该算法将通过匹配实测微波辐射信号与辐射传输模式正向模拟信号，有效克服云和降水粒子对辐射传输过程的干扰，以实现大气温度和湿度垂直分布的高质量反演，从而提升在复杂天气条件下的遥感探测能力与数值预报初始场精度。