测量云液水柱含量的一个设想.PDFVIP

第26卷 第5期 大 气 科 学 2002年 9月 N20o0.25 ChineseJournalofAtmosphericSciences VSoepl.t，2.6 测量云液水柱含量的一个设想* 陈洪滨 P} 门 峨中国科学院大气物理研究所中11.大气与全球环境探测开放实验室 北京 100029) 摘 要 云液态水柱含量是一个重要的气象学和云雾物理参数。对于云液水柱含量51111量已 发展了多种技术、但由于云在时空上变化很大 日前地基、飞机以及卫星测量的全部资料， 都不能满足数值天气预报、人工增雨及气候变化研究等方面的工作需要 作者提出 种测云 水的新方法，即从卫星 地面的微波衰减来确定云水 (斜)柱量 并研究了此方法中的测最 通道选择及测量方式问题，进行了初步的误差分析研究。结果表明，此方法在现有技术条件 下可行，云水的测量精度不难达到20%-30%的水平 与卫星被动微波遥感结合起来，可获 得精度更高的云水全球分布资料， 关盆词:云液水柱含量;微波衰减;卫星 地面路径 1 引言 云液态水柱含量I英文为液水路径:LiquidWaterPath(LWP)，单位;gm`或 mgcmZ，以下简记为L]是一个重要的气象学和云雾物理参数{，一’]。监测全球范围的云 液水量分布及其变化、对天气预报、环境预报以及人工增雨等工作有极大的帮助，对气 候变化研究也是必不可少的资料4-〔61 对于云液水柱含量测量已发展了多种技术，例如:地基毫米波测云雷达和微波辐射 计，地基和机载及球载的热线云水仪和云滴谱仪，以及星载可见、红外和微波辐射计等 等[1,7-121。虽然，到目前为止已有了监测全球范围云水分布的技术(即ISCCP，以美国 DMSP卫星上的SSM/I和NOAA卫星上的AVHRR为主要探测器)，并有多种反演 方法及算式产生出多年的全球云水分布资料[12-151，但是，由于被动遥感反演的内在困 难[8,12.161，从SSM/I等观测反演得到的云水资料精度是难以保证的;又因为云在时空 上变化大，地基和飞机的测量资料不足以验证和标定卫星反演资料。 本文提出一种测云水的新方法。下一节较详细地介绍该方法，第〕节研究测量通道 的选择及测量方式问题，第4节进行初步的误差分析研究，第5节给出几点初步结论 2 测A云水柱最的新设想 在紫外、可见光及近红外波段，通过测量太阳辐射的衰减量来遥感反演某些大气成 分柱含量 (例如;臭氧、水汽、二氧化碳等，包括气溶胶参数)是一种常用的测量技 术。类似地，通过测量卫星一地面路径上由云水造成的微波衰减，就可给出云水 (斜) 2000-09-11收到，2000-10-27收到修改稿 ，国家重点基础研究发展规划项目OOICB309403和中国航天徽波遥感项目的联合支待 万方数据 大 气 科 学 26卷 柱含量 卫星 图 1给出这一测云水设想的示