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Comprehensive Assessment of AIRS, TSHS, and VASS Temperature Profile Products in the Arctic Land Region

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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

Aqua 卫星上的大气红外探测仪(AIRS)、风云三号 D 星(FY-3D)搭载的微波温度/湿度计协同探测系统(TSHS)及大气垂直探测系统(VASS)，为研究北极温度变化提供了高质量数据。通过与北极陆地无线电探空站的水平对比，确认了 AIRS 普遍存在的冷偏差特征。VASS 通过引入高光谱红外大气探测仪-I(HIRAS-I)，有效修正了 TSHS 的热偏差。垂直对比表明，从边界层顶至平流层低层（800–100 hPa），三种仪器均具备优异的温度探测能力。但 TSHS 与 VASS 在平流层的温度高估现象及误差随高度上升（气压低于 60 hPa）而加剧，具体表现为热偏差以 0.06 K hPa⁻¹ 的速率递增，至 10 hPa 高度时分别达 2.87 K 与 2.92 K；均方根误差以 0.05 K hPa⁻¹ 的速率增长，在 10 hPa 处分别达到 3.62 K 与 3.69 K。TSHS 夏季在 250 hPa 附近较低的相关性（R ⩾ 0.65）在 VASS 引入 HIRAS-I 后显著提升（R ⩾ 0.78）。 红外高光谱分辨率带来的高垂直分辨率有助于探测复杂的温度交界。AIRS 在边界层的反演误差随云量增加而增大，而 VASS 结合微波与红外通道数据以降低云层覆盖的影响。 评估这三种卫星温度廓线产品在北极地区的适用性，将促进其在北极区域的广泛应用，提升气候变化监测的准确性，并进一步揭示北极增温的机制。