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CALIPSO第四版数据发布的消光与光学深度反演结果

DOI：10.5194/amt-11-5701-2018 期刊：Atmospheric Measurement Techniques 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 搭载于云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星观测系统（CALIPSO）的云-气溶胶偏振激光雷达（CALIOP）自2006年6月中旬以来持续开展近全球高度解析的云层与气溶胶层测量。2016年11月发布的CALIOP数据产品第4.10版（V4）对获取这些层空间和光学特性的算法进行了全面升级，因此V4与先前数据版本存在显著和细微差异。本文阐述了消光反演算法的改进，并展示了这些变更对CALIPSO激光雷达二级数据产品中消光系数和光学深度估算值的影响。气溶胶和冰云的激光雷达比普遍高于先前数据版本，导致V4中的消光系数和光学深度总体更高。文中描述了新实施的不透明层消光系数反演算法并分析其影响，在这些不透明层中也获取了精确的激光雷达比估算值。对于半透明卷云，CALIOP V4光学深度与MODIS集合6报告的光学深度对比显示，较之早期CALIOP第3版与MODIS集合5的对比有显著改善。
作者： Stuart A. Young，Mark A. Vaughan，Anne Garnier，Jason L. Tackett，James D. Lambeth，Kathleen A. Powell
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

描述CALIOP第4版数据产品中消光反演算法的改进，并说明这些改进对消光和光学深度估算的影响。

研究成果

V4算法显著提升了消光系数和光学深度的反演精度，较高的激光雷达比能带来更准确的估算结果。新开发的不透明层算法减少了低估现象，与MODIS数据的对比显示其对半透明冰云具有极佳的一致性。但由于激光雷达比的自然变异性及上游算法变更可能引入的偏差，仍存在不确定性。

研究不足

检索精度对激光雷达比误差较为敏感，尤其在光学厚度较大时。多次散射和信噪比问题会影响结果，白天测量时尤为明显。该算法假设探测特征内光学特性均匀，这对混合相云可能不成立。不透明层反演无法提供与被动仪器相当的全光学厚度。

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