基于深对流云目标的气象卫星可见-近红外辐射定标跟踪

摘要

基于辐射模式模拟的云光学厚度从1 变化到1000 时，大气顶短波宽波段、0.6μm 和0.8μm 的表观反射率(R)变化特征发现，当云光学厚度大于100 后，反射率基本稳定在一个数值，不再随光学厚度增大而变化，反射率与光学厚度的相对变化率趋向于零。这一模拟说明了发展深厚的云（深对流云）具有作为辐射定标跟踪物的良好特性。采用深对流云目标作为目标跟踪物对2008 年8 月到2010 年10 月我国极轨气象卫星FY-3A/MERSI 的可见近红外通道进行定标跟踪试验，结果表明：（1）除了波段6、7 因为星上增益的跳动，无法得到较好的趋势，其他波段的线性变化趋势均比较好；（2）从蓝波段到红波段，衰减率基本上随波长变大而减小。其中波长最短的蓝通道（412nm）的衰减率最大，2008-2010 年衰减了22.9%。而3、4、 11、12、13、14、15 和16 通道只有不到1%的年变化率。其中865nm 波段年变化率不到0.1%。17、18、 19、20 四个水汽通道的年衰减率从2.0%-3.9%不等；（3）除了波段20，其他波段的衰减率均为08-09 年大于09-10 年，也就是说09 年后，探测器的衰减有减缓的趋势。波段20 的水汽通道在08-10 年的总衰减达到了7.8%，而且它是唯一一个09-10 年衰减率大于08-09 年衰减率的通道；（4）通过与其他辐射定标手段对比表明，该方法的结果可信且稳定，特别是在传统辐射定标方法无法很好解决的水汽吸收波段，该方法可能是一种较为可靠的辐射定标跟踪方法。