一种基于雪粒径演化过程的积雪亮温模拟新方法

发布时间：2024-04-26 03:50

　　本研究采用HUT模型、DMRT模型和MEMLS模型模拟积雪雪粒子与不同波段(18.7 GHz和36.5 GHz)微波相互作用(吸收和消光),并用于辐射传输模型。而雪粒径的获取一直是一个难点,本研究由Jordan91雪粒径演化模型演化得到雪粒径,并将其作为辐射传输模型的输入参数,基于像元内实测数据进行混合像元18.7和36.5 GHz水平极化亮温模拟。结果表明:采用HUT模型、DMRT模型和MEMLS模型的消光系数在18.7 GHz时模拟亮温的偏差分别为-3.6、-1.8和-0.7 K,在36.5 GHz时分别为4.0、10.4和14.4 K。对于18.7 GHz水平极化和36.5 GHz水平极化,基于有效雪粒径的亮温模拟与基于雪粒径演化过程的亮温模拟精度呈现出很好的线性关系。因此,基于雪粒径演化过程的方法是一种合适的获取辐射传输模型中雪粒径参数的方法。

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【部分图文】：

图110km×10km像元内的土地利用类型图

FY-3B卫星是中国第二代极轨气象卫星。其携带的微波成像仪（MWRI）有5个频段，其中每个频段都有水平极化和垂直极化两种极化方式。MWRI的具体的参数见表1。本研究中使用FY3B卫星微波成像仪（MWRI）的L1级降轨亮温数据，频段和极化方式为18.7GHz和36.5GHz水平....

图2基于Jordan91模型模拟的雪粒径和实测雪粒径对比图

由图2可知，用实测的粒径和Jordan91雪粒径演化模型模拟出来的以森林和农田雪粒径具有一致性，总体呈上升趋势。相对于实测的粒径，模拟的雪粒径上升趋势较为平缓，实测雪粒径波动较大，可能是在测量期间下雪或其他原因，导致雪粒径大小变化较大。4.2基于有效雪粒径的亮温模拟

图3基于有效雪粒径的模拟亮温与微波成像仪（MWRI）亮温的对比图

利用2.1节中的积雪微波辐射传输模型，分别采用HUT模型、DMRT模型和MEMLS模型的消光系数进行混合像元亮温模拟。18.7GHz水平极化模拟亮温与微波成像仪（MWRI）亮温的对比如图3(a）所示，36.5GHz水平极化模拟亮温与微波成像仪（MWRI）亮温的对比如图3(b）所....

图4基于雪粒径演化过程的模拟亮温与微波成像仪（MWRI）亮温的对比图

由Jordan91雪粒径演化模型分别演化像元内7个采样点（4个森林采样点和3个农田采样点）的雪粒径，4个森林采样点的雪粒径平均值作为纯森林像元的雪粒径，3个农田采样点的雪粒径的平均值作为纯农田像元的雪粒径。利用2.1节中的积雪微波辐射传输模型，分别采用HUT模型、DMRT模型和M....

本文编号：3964666