研究目的
分析使用新开发的嵌入端到端仿真框架的视线(l.o.s.)风场反演算法,进行独立风场反演与风场和温室气体(GHG)联合反演的性能。
研究成果
基于新阿贝尔变换的风场反演方法在下平流层目标要求范围(2米/秒)内提供了精确的视线风速剖面。包括风致多普勒频移校正在内的温室气体反演,在所有大风条件下均显示出稳健且准确的结果,这鼓励了LMIO任务的进一步开发和实施。
研究不足
该研究聚焦于晴空条件,未考虑云的影响。由于信噪比降低,风场反演质量在对流层上层有所下降。未纳入光谱不确定性,假定未来光谱测量技术将有所改进。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用LMIO任务概念进行大气廓线探测,利用低地球轨道卫星间的微波与红外激光掩星技术。方法包括基于阿贝尔变换开发的新风场反演算法,用于获取热力学变量、温室气体及视线方向风速。
2:样本选择与数据来源:
选取六个代表性掩星事件以涵盖从热带至高纬度冬季的多样化大气条件。大气热力学与风场变量数据提取自ECMWF大气场资料。
3:实验设备与材料清单:
研究使用EGOPS/xEGOPS模拟软件,包含用于红外吸收计算的RFM模型及HITRAN 2008光谱线参数数据库。
4:实验流程与操作步骤:
模拟过程包括几何轨道弧段计算、信号大气传播、叠加观测误差的观测系统建模,以及热力学状态变量与温室气体的反演。
5:数据分析方法:
通过对比"真实"廓线及反演误差统计分析,评估风场与温室气体反演性能。
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