由于高光譜分辨率資料在不同高度對衛星通道的敏感性不同,本研究以信息容量為指标,進行通道選擇的改進,提出了基于分層情況下高光譜大氣紅外探測器AIRS合理有效的通道選擇方案和方法,結果表明:(1)本研究改進的方法得到的大氣可反演指标更加穩定,其取值可達0.54。溫度權函數的分布較為連續且與實際大氣更接近;(2)統計反演對比試驗表明:除近地面外,本研究改進的通道選擇方法反演的溫度與1Dvar的通道組合反演的溫度一緻,但在10hPa-0.02hPa的臨近空間高度,改進後選擇的通道明顯優于歐洲數值預報中心1Dvar選擇的通道達1K左右;(3)利用AIRS實測資料的統計反演的對比實驗表明,本文改進的通道選擇明顯優于1Dvar和改進前不考慮分層所選擇的通道,特别在1hPa以上,大氣溫度标準差可以優化1-2K。本研究的方法具有很好的應用價值。

圖1統計反演實驗的溫度廓線标準差;紅線表示ICS的結果,黑虛線表示NCS的結果,藍點線表示PCS的結果.
ICS是本方法改進後的通道選擇,PCS是改進前的通道選擇,NCS是歐洲數值中心的通道選擇,通過改進後的通道選擇方法(ICS)的溫度反演精度在上對流層-平流層有所提高,尤其是在平流層的溫度反演。
論文鍊接:Chang, S., Sheng, Z. *, Du, H., Ge, W., and Zhang, W.: A channel selection method for hyperspectral atmospheric infrared sounders based on layering, Atmospheric Measurement Techniques, 13(2), 629-644 , 2020.