风云3号微波成像仪积雪参数反演算法初步研究

【摘要】：风云3号气象卫星(FY-3)是我国第2代极轨气象卫星系列,即将发射的FY-3一星首次设计搭载被动微波辐射计-微波成像仪(MWRI),使我们能利用被动微波遥感技术获取雪深和雪水当量等积雪参数。FY-3 MWRI反演积雪参数的算法分为基本算法和研究算法两个算法,其中, 基本算法分为两部分:全球算法和区域算法。全球算法采用改进后的Aqua卫星上的高级微波扫描辐射计(AMSR-E)的反演算法,FY-3 MWRI除缺少C波段外,其他频率,极化方式,扫描宽度等特性与AMSR-E的设置基本一致。FY-3 MWRI的区域算法指针对中国区域的半经验反演算法。建立中国区域的半经验反演算法,选择新疆地区作为实验区,获取2003年4个月的AMSR-E 1 8．7GHZ,36．5GHZ和89GHZ水平和垂直极化的亮度温度数据,收集整理相应日期的新疆地区气象台站观测的雪深,雪水当量数据。在Chang建立的半经验模型的基础上,使用多元线性回归方法,建立半经验反演算法。新算法与常规的SPD算法一致,主要贡献项相都来自19GHZ 与37GHZ的频率差或频率极化差,但较常规SPD算法有所改进的是在算法中加入了89GHZ极化差的修正项,该修正项使回归公式中的R值有所提高。使用现有的方法去除对微波信号有较大影响的水体,降雨,湿雪的像元后,反演了新疆地区的2004年1月的雪深、雪水当量,并与气象台站观测的数据和AMSR-E的雪水当量产品进行比较,结果表明在新算法在新疆地区优于 AMSR-E的反演算法。鉴于此方法,针对中国区域内的其他不同子区,也将沿用此法,建立中国区域内的其他子区的积雪参数反演算法。