基于风云三号G星/中分辨率光谱成像仪-降水型近红外通道数据的大气可降水量反演
摘要
中分辨率光谱成像仪-降水型（MERSI-RM）是中国首颗低倾角轨道气象卫星风云三号G星（FY-3G）的主要载荷之一。FY-3G的过境时间与FY-3D和Terra等大多数极轨气象卫星存在明显差异，基于FY-3G/MERSI-RM开发的大气可降水量（PWV）数据对于天气系统等研究具有重要意义。然而，目前尚缺乏可获取的MERSI-RM PWV数据。为填补这一空白，本文面向MERSI-RM开发了一套半经验PWV反演算法。该算法首先对MERSI-RM数据和地基PWV数据进行时空匹配，继而基于东半球的匹配结果完成水汽反演模型的构建。该算法仅通过一个简单的公式就可以实现水汽反演，具有极高的反演效率。基于西半球地基数据的验证结果显示，使用半经验反演算法开发的MERSI-RM PWV数据的均方根误差和相对误差分别为0.20 cm和0.10。与基于常用的辐射传输模型算法开发的MERSI-RM PWV数据相比，使用本文提出的半经验PWV反演算法开发的MERSI-RM PWV数据，误差至少减小了33%；与当前被广泛使用的Terra/中分辨率成像光谱仪（MODIS）官方PWV数据（MOD05）相比，误差至少减小了65%。上述结果表明，本文面向MERSI-RM开发的PWV反演算法具有较高的反演精度。为对半经验反演算法进行更加全面的评估，并提供更多的建模方法选择，本文还测试了基于随机分配数据构建的PWV反演模型。使用地基数据的验证结果显示，基于上述两种方法构建的PWV反演模型的反演精度的差别可忽略不计。实际应用时，用户可对上述建模方法进行自由选择。
引用本文（GB/T 7714）
谢艳清 Xie Yanqing, 袁德帅 Yuan Deshuai, 樊程 Fan Cheng, 等. 基于风云三号G星/中分辨率光谱成像仪-降水型近红外通道数据的大气可降水量反演[J]. Acta Optica Sinica, 2024.
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