遥感教程第14-9页

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NASA has always played a key role in conducting basic studies in meteorology from space. It is usually joined in these efforts by NOAA and by university researchers. One-time only special missions, using sensor systems developed for specialized measurements, have been flown. Three of these dedicated programs are described on this page: ERBS; UARS; ADEOS (a Japanese satellite with sensors from NASA, NOAA, and other contributors); Earth Probe.


erbs;uars;adeos

与首批气象卫星类似,过去14年中,美国的几个任务主要是进行大气/气候研究。1984年10月5日,地球辐射预算卫星(ERBS)进入一个非同步轨道,允许在一天中的不同时间采样。ERBS由两个仪器组成:一个扫描仪和一个非扫描仪,用于测量入射太阳辐射的日变化及其在大气中的差异吸收。后者有五个宽带通道,一个向太阳看,另一个在地球上,波长间隔为0.2-5.0微米。扫描仪的三个通道执行类似的功能。ERBS还进行了平流层气溶胶和气体实验II(SAGE-II),一个肢体发声器,它使用四个波段(0.385、0.45、0.60和1.0微米)来测量气溶胶和瑞利(细粒子)散射,只要卫星能在其轨道上看到日出和日落。下一幅图像是1985-86年间由ERB确定的长波长辐射通量密度。

这里我们展示了1991年夏季6周内的气溶胶浓度,由SAGE-II测量。注:这些仪器在其他卫星上飞行,包括NOAA系列中的两颗。

` <>`__14-22What were ERBS and SAGE actually measuring?`ANSWER <Sect14_answers.html#14-22>`__

1991年9月12日,在航天飞机(STS-48)上部署了高层大气研究卫星(UARS),其中有10个仪器,包括微波翼发声器(MLS)、高分辨率多普勒成像仪(HRDI)和改进的平流层和中层发声器(ISAMS)。在下一幅图像中,顶部是根据MLS和低温柱阵标准具分光计(CLEAS)的预测模型和实际结果绘制的一氧化碳(CLO)和二氧化氮(NO:SUB:2)在南极的分布图。底部是甲烷(ch:sub:4)沿特定轨道在大气中分布的克拉斯图。

` <>`__14-23Where does the methane (CH:sub:`4`) concentration appear to be maximum? Speculate on why. `ANSWER <Sect14_answers.html#14-23>`__

UARS研究的许多气体中有臭氧(O:Sub:3`),其中,由于臭氧的消耗会对健康造成严重后果(臭氧的丧失会增加太阳紫外线对生命造成损害的风险),因此人们对每极上所谓的臭氧洞都非常关注。这组地图显示了北极地区的臭氧变化,这是由UARS的MLS仪器在冬季探测到的,间隔两年,间隔三年;根据温度(开尔文度),分布在高层大气的不同高度:

UARS是一个很好的例子,它使用多个传感器来研究单一目标介质(在这种情况下是大气)的特性。因此,它是使用多传感器监测地球不同环境的先驱模型,正如现在在EOS Terra和Aqua项目中所做的(第16节)。在其 Home Page.

先进地球观测卫星(ADEOS)是一种日本航天器,于1996年8月17日发射,并由其更名为midori,使用美国航天局、NOAA、NASDA(日本)和CNES(法国)提供的十种仪器进行陆地、海洋和大气研究。可悲的是,这颗多用途卫星在1996年9月12日失败了,但在返回一些优秀的概念验证数据之前并没有。

现在,在一颗给定的卫星上从几个国家收集传感器变得越来越普遍。ADEOS传感器中有一个NASA散射计(NSCAT),讨论了 page 14-12 . 美国宇航局的另一个仪器是在戈达德航天飞行中心研制的TOMS(臭氧总测绘光谱仪)。除了Adeos,Toms早在Nimbus7、Meteor-3(俄罗斯)和Adeos在地球探测器(见下文)上飞行。这是少数几个来自Adeos的Toms地图之一。

Map of the global distribution of ozone on September 12, 1996 made by the TOMS instrument on ADEOS.

接下来,我们将展示使用日本两个机构提供的仪器的ADEOS发声器绘图示例:用于监测温室气体的干涉仪(IMG),它观察CO的吸收带。2 CH 4 h 2 o,o 3 没有 2 在0.715-2.0微米通道中,CO在2.0-2.5微米通道中,CH4在2.32-3.05微米通道中;红外临边大气分光计(ILAS)检查臭氧分布。

ADEOS IMG absorption band diagram.ADEOS ILAS ozone distribution diagram.

` <>`__14-24以臭氧为污染物乘坐喷气式飞机是否合理安全?右图中的水平绿色条是什么? **ANSWER**

法国开发的另一种ADEOS乐器是波尔德。( Pol 干燥和 D 的方向性 E 阿思的 R 反射)。它包括8个可见光和近红外通道,可以从不同方向拍摄图像。它有一个偏振仪,可以评估偏振光的特性。下图显示了地中海的一部分,在4个连续的视图中,左边是偏振光部分,右边是散射产生的蓝色部分。

ADEOS的早期丢失意味着一个监测臭氧的卫星不再能够提供这一关键数据集,1978年由NIMBUS-7上的TOMS仪器首次收集。幸运的是,1996年发射和包括TOMS在内的地球探测器(EP)的持续运行保持了连续性。下一张照片是在打印前一天拍摄的(2000年7月20日):

前一周,ep-toms拍摄了一幅清晰的图像,描述了北非和近东地区的沙尘暴。在这里,汤姆斯正在测量与沙尘暴有关的气溶胶:

如图所示的一系列沙尘暴(含气溶胶)

覆盖北非、近东和欧洲;由地球探测器上的汤姆斯拍摄。|

TOMS系列的下一个产品是Triana,计划于2002年发布;在0.317到0.870微米的间隔内,它将有10个窄带。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net