《风云四号》大气垂直探测仪方案设想.pdfVIP

《风云四号》大气垂直探测仪方案设想 (中国科学院上海技术物理研究所) 1项目的必要性 目前，气象卫星上装载的主要仪器有二类，即二维的成像辐射计和三维大气温度、湿度 年提出的，它是利用大气混合比稳定的CO：吸收带中多个通道来探测三维廓线。在卫星上 进行温湿度场垂直探测，被气象学界评价为自无线电探空发明以来，气象探测手段最重大的 进展。所以几十年来，气象卫星三维探测成为卫星气象探测的热点，气象卫星三维大气探测 仪器发展成为气象卫星不可缺少的重要探测仪器。 大气垂直探测仪装载在低轨道的极轨气象卫星和高轨道的地球同步气象卫星上。极轨 气象卫星有全球探测的优点，但探测周期较长，一般要12小时以上。而地球同步气象卫星 探测周期较短，一般为几十分钟到几小时，且能进行跟踪探测、进行风暴等特殊气象现象研 究。极轨气象探测和地球同步气象探测也是相辅相成的。 《风云四号》(FY一4)大气垂直探测仪主要目的是探测大气温度、湿度的三维分布，这些 探测数据对于发展我国的数值天气预报和中短期天气预报都有极为重要的价值。由于订 一4处于地球同步静止轨道，FY一4大气垂直探测仪可以探测大、中尺度的温度场和湿度场 的时空变化，这对于研究大气演变过程、特别是监视预报灾害性天气和异常天气都有极重大 的作用。 2 国内外同类项目现状和发展动态 国外静止轨道三维探测技术以美国最有代表性。美国分别于1980年9月9日、1981年 12通道，光谱波段为0．694／．tm一14．73／．tm，其中1至5通道15弘mc02吸收带进行温度廓线探 测，其它通道分别进行湿度、地表和云探测，其主要通道功能见表1所示。 · · 16l 表1 VAS通道设计性能 通道 中心波数(cm。1) 带宽(cm一)吸收带 探测器 中心波长(pm) l 678．7 14．73 10 co, I-IgCdTe 2 690．6 14．48 16 C02 HgCdTe 3 701．6 14．25 16 C02 HgCdTe 4 713．6 14．Ol 20 co, HgCdTe 5 750 13．33 20 co, HgCdTe 6 2210 4．525 45 N20 InSb 7 790 12．66 20 H20 HgCdTe 8 895 11．17 140 窗口 HgCdTe 9 1377．2 7．261 40 巩O HgCdTe 10 1487 6．725 150 RO HgCdTe ll 2250 4．444 40 N20 InSb 12 2535 3．945 140 窗口 InSb 实践表明，VAS将辐射计与大气垂直探测仪合二为一有结构复杂、效率低等缺点，GOES 立的仪器和两个独立的地面接收站，才能充分发挥各自的作用。 系统，大气垂直探测仪和辐射计分别设计成二个独立探测仪器，性能有极大的改进。美国 GOES一8和GOES一9上Ss(SoundingSubsys