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《METOP星载干涉式超高光谱分辨率红外大气探测仪_IASI_及其产品》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第5期气象科技Vol.36,No.52008年10月METEOROLOGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2008METOP星载干涉式超高光谱分辨率红外大气探测仪(IASI)及其产品1232张磊董超华张文建张鹏(1中国气象科学研究院,2国家卫星气象中心,3中国气象局,北京100081)摘要为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,以欧洲METOP卫星装载的超高光谱红外大气探测仪(IASI:InfraredAtmosphericSoundingInterferometer)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征和数据产品处理,并与第1个高光
2、谱大气红外探测仪(AIRS:AtmosphericInfraredSounder)作了比较分析。采用干涉分光技术的IASI为地球大气遥感提供了丰富的研究资料,可用于反演大气、海洋、云和大气成分,对我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研发具有重要参考价值。关键词大气探测IASI超高光谱干涉仪温湿廓线的高精度高光谱分辨率资料来提高天气预引言报准确性;同时能够提供大气不同成分的数据资料,红外大气垂直探测仪是卫星大气探测的主要仪利于人们进一步了解大气过程和大气化学、气候和[1]器,主要探测大气的温度和湿度廓线和大气成分。大气污染的相互作用。另外,IASI还下发晴空条件20世纪7
3、0年代,美国就研制了滤光片式红外大气下地表发射率和海表面温度的数据资料。探测仪———高分辨率红外辐射探测器HIRS(High目前METOP2A还处于在轨调试阶段。本文ResolutionInfraredRadiationSounder)。但受技术将对IASI进行较详细的介绍,以便了解其仪器结限制,滤光片式探测仪的光谱分辨率难以提高,近十构、工作原理、光谱特性,为今后我们研究利用该仪几年来,高光谱大气探测器成为研发重点,如光栅式器资料提供一些帮助。红外大气探测仪(AIRS:AtmosphericInfrared1IASI仪器结构Sounder)。而干涉式红外大气探测仪(IASI
4、:Infra2redAtmosphericSoundingInterferometer)则是新IASI仪器由以下几部分组成:一个扫描镜,朝一代超高光谱大气探测仪器。向观测方向。一旦发射,在运行状态下镜子位置由2006年10月欧洲第1颗极轨卫星METOP2A伺服控制。一个干涉仪,将入射的平面波分成两个发射成功,填补了欧洲多年来无极轨气象卫星的空波束,产生光路差,再将两个波束叠加。干涉仪由角白。IASI是METOP2A上的关键仪器之一,也是最锥棱镜装置(CCM:CornerCubeMechanism)即分先进的仪器之一。它是继2002年美国NASA/束器和角锥棱镜构成。热镜片组,
5、由4个镜片(M1、Aqua卫星装载的高光谱仪器AIRS在轨运行之后M2、M3、M4)组成,使入射光通过干涉仪传送到冷的一个超高光谱大气探测器。因其对大气温湿廓镜片组。冷镜片组,包含一个视场光阑,场阑确定4线、大气化学成分遥感前所未有的高精度和高分辨个圆孔的瞬时视场,将光束分成3个通道,并将光能率,成为目前各国学者研究的又一热点。提供给探测器。3个探测器包,装在辐射制冷器后IASI是一个基于迈克尔逊干涉仪且附有一个面,该辐冷器可使探测器温度冷却到95～100K,以成像系统的傅立叶变换光谱仪,它能获得全球大气提高探测器灵敏度。一个云成像仪,用于和国防科工委2002民用航天专项科研
6、预研项目资助作者简介:张磊,女,1983年生,硕士,从事大气探测和遥感信息研究工作,Email:leilei1127@sohu.com收稿日期:2007年8月30日;定稿日期:2007年11月5日640气象科技第36卷AVHRR/3仪器配合使用,用来检测IASI视场内冷箱系统包括几个二向性面板,允许进来的光的云污染。一个数字处理系统,将模拟信号转化成线集中于3个波段B1、B2和B3,而每一个面板包含数字信号。数据处理部分,对每一个视场生成定标4个探测器。探测器的模拟信号被送入包含A/D的光谱。另外,还有两个电子单元IMSH(仪器管理转换器的主采集系统(MAS),转换后的数字信
7、号传系统)和DPS(数据处理系统)。输到数据处理系统(DPS)。DPS执行星上定标、傅立叶变换并生成科学遥测的原信息包以备下传。2IASI仪器工作原理IASI仪器包括两个电子单元,一个用于角锥棱IASI的设计理念基于迈克尔逊干涉仪。来自镜装置及其补充设备的控制,另一个用于扫描系统地球的辐射由隶属于扫描系统的扫描镜纳入仪器,的控制。CCM产生内部的IASI同步信号称为扫描镜的位置决定获得的像元。ASE。ASE的一个周期对应一个采集位置,即扫描光束被镜片M1和M2聚焦进由一个移动的角镜的一个位置,获得12个
