分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： 为了满足大气微量成分高精度测量需求，要求准确描述星载高光谱大气微量成份探测仪的仪器狭缝函数，针对高光谱大气微量成份探测仪视场大、波段宽、空间分辨率和光谱分辨率高等特点，研制了狭缝函数测量仪。本文首先介绍了狭缝函数测量仪的工作原理，接着利用狭缝函数测量仪可同时实现高分辨率、宽谱段测量的特点，对高光谱大气微量成份探测仪进行全视场的狭缝函数测试，给出仪器狭缝函数特性分布，并对结果进行分析。测试结果表明：高光谱大气微量成份探测仪的狭缝函数特性曲线近似满足高斯分布规律，由于星载大视场成像光谱仪存在光谱弯曲现象，导致边缘视场分辨能力略低于中心视场分辨能力，高光谱大气微量成份探测仪全视场光谱分辨率优于0.6nm。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： 光谱定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础，针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长 宽、空间分辨率和光谱分辨率高的特点，建立了基于中阶梯衍射光栅的光谱定标装置。中阶梯光栅 因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次，光谱范围宽且具有较高的分辨率，可在 工作波段内一次性输出多条分布较为均匀的谱线，克服了传统定标方式的缺点，提高了定标精度。 本文首先介绍了光谱定标装置的工作原理，接着利用该装置对高光谱大气微量成份探测仪进行光谱 定标，通过寻峰和回归分析给出载荷的光谱定标方程，并利用标准汞灯谱线对定标结果进行检验。 结果表明：高光谱大气微量成份探测仪的像元和波长近似满足线性分布规律，定标不确定度为 0.0258nm，汞灯特征谱线的定标值和标准值偏差最大不超过0.0435nm，证明了定标结果的准确性。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-12-26
摘要： FY-3气象卫星上搭载的紫外臭氧总量探测仪TOU是我国自主开发研制的首台用于全球臭氧总量定量测量的探测仪，自发射以来已成功在轨运行近两年。由于TOU发射前辐亮度定标存在偏差，为了得到高精度的产品，TOU必须进行在轨定标。本文介绍了基于辐射传输模式计算对TOU辐亮度进行在轨道定标的方法，定标过程中用于模拟辐亮度计算的臭氧总量由与TOU观测时刻相近的国外臭氧总量探测仪器MetOp/GOME-2提供。文章将在轨定标后TOU的反演结果与AURA/OMI以及地基的产品进行比较，研究结果表明，用辐射传输模式对TOU辐亮度进行在轨定标的方法是可行的，反演结果能够真实的反映臭氧的时空分布特性，在全球部分地基观测站所处的位置上对TOU, OMI以及地基的臭氧总量进行比较的结果表明，TOU与OMI的相对偏差均方根约为2.52%， TOU与地基以及OMI与地基观测结果之间的相对偏差均方根分别为4.45%和3.89%。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-05-13
摘要： 红精灵是发生在雷暴层云顶的一类大气瞬态发光现象,是能量由对流层耦合到中高层大气的直接证据. 其发光光谱研究是了解整个事件对中高层大气能量注入的重要手段,有助于认识事件发生区域的大气电离度及事件过程的能量电子分布,进一步为研究红精灵的产生机制提供重要信息,同时为大气辐射背景资料研究提供重要依据.本文利用Boltzmann方程求解了电场作用下弱电离气体中电子能量分布的时变函数,以此为基础,模拟计算了红精灵各典型发射带的光谱强度.模拟计算结果表明,约化电场E/N越强,电子获得的能量就越多,高能电子也就越多,致使撞击中性大气产生的辐射光强就越强;模拟显示红精灵光辐射谱分布从远紫外直至近红外.
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-05-13
摘要： 中层大气闪电现象的研究是中高层大气的热门研究课题,本文主要从数值模拟方面对中层闪电的辐射光谱进行模拟研究.基于准静电场的物理机制,用点电荷模型计算雷暴云放电后形成的准静电场随高度的分布,以E/N(E为电场,N为大气密度)为输入参量,代入到Boltzmann方程求解电场存在下弱电离气体中电子能量分布的时变函数,结合各碰撞过程对应的碰撞截面及中性分子数密度,得到各过程所对应的激发率,在此基础上得到每个激发线的体发射率,将体发射率代入到大气辐射传输方程,计算得到辐射强度随波长的分布.文中以E/N=200Td产生的体发射率为例,计算产生的辐射强度可达到几千瑞利,光谱分布与大气成分、仪器观测路径等有关.
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