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TERRAAQUAMODIS概述

2010-06-0209:29

一、背景

当今全球环境变化研究中的关键问题是明确地球大气圈、水圈、

岩石圈与生物圈之间的相互作用和相互影响,因此,大气科学、海洋

科学、生物科学与地理科学作为一个整体共同构成了地球系统科学

(ESS)。

为了加强对地球大气、海洋和陆地的综合观测研究,美国国家宇

航局(NASA)于1991年发起了一个综合性项目,称为地球科学事业

(ESE),其主要目的是通过卫星及其它工具对地球进行更深入的研究。

ESE包括三个主要部分:一是地球观测卫星系列(EOS);二是先进的

数据系统(EOSDIS);三是进行资料分析研究的科学队伍。重点观测

研究领域包括水与能量循环、海洋、大气化学、陆地表层系统、水和

生态系统过程、冰川和极地冰盖以及固体地球。EOS将在近地轨道提

供至少18年系统连续的卫星观测数据用于定量研究地球系统的变化。

Terra作为EOS观测计划中的第一颗卫星,在美国(国家宇航局)、

日本(国际贸易与工业厅)、加拿大(空间局、多伦多大学)的共同

合作下于1999年12月18日成功发射,Terra的字源是拉丁语“地

球、土地”,由于Terra卫星每天上午从北向南通过赤道,因此又被称

为地球观测第一颗上午星(EOS-AM1)。NASA的EOS第二颗星命

名为Aqua,是美国、巴西和日本共同合作研制的,其拉丁语意为

“水”,于2002年5月4日发射成功,为了与Terra卫星在数据采集

时间上相互配合,Aqua卫星每天下午从南向北通过赤道,因此被称为

地球观测第一颗下午星(EOS-PM1)。两颗星均为太阳同步极轨卫星。

此外,美国对地观测系统计划还将陆续发射用于不同观测内容的卫星

系列,如以观测大气化学成分为主的AULA卫星(EOS-CHEM)、以

观测冰雪、云层和地面高程为主的ICESAT卫星、以观测太阳辐射及其

对气候影响为主的SORCE卫星和以观测陆地为主的LANDSAT-7卫星

(1999年已发射成功)等。

中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolutionImaging

Spectroradiometer)-MODIS是Terra和Aqua卫星上搭载的主要传

感器之一,两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面,得到

36个波段的观测数据,这些数据将有助于我们深入理解全球陆地、海

洋和低层大气内的动态变化过程,因此,MODIS在发展有效的、全球

性的用于预测全球变化的地球系统相互作用模型中起着重要的作用,

其精确的预测将有助于决策者制定与环境保护相关的重大决策。

MODIS自2000年4月开始正式发布数据,NASA对MODIS数

据以广播X波段向全球免费发送,我国目前已建立了数个接收站并分

别于2001年3月前后开始接收数据。由于NASA对MODIS数据实

行这种全球免费接收的政策,使得MODIS数据的获取十分廉价和方便。

为了建立资料处理模式和算法研究,并指导对MODIS数据资料的

科学探讨和应用,ESE计划专门组建了MODIS资料处理和应用的国

际研究队伍,分别由来自美国、澳大利亚和法国等国家的科学家组成,

MODIS科学家研究队伍分为4个学科组,分别是大气、陆地、海洋和

定标组。定标组主要是为MODIS资料的定量应用而开展的标定研究,

并且监测MODIS仪器状态,确定观测数据的精确性和有效性。

Terra卫星的成功发射是人类对地球观测历史上的一个重要里程

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