RapidScat

介绍

RapidScat于2014年9月安装在国际空间站(ISS)的哥伦布舱上,从2014年10月初开始对地球表面进行微波观测。这台雷达仪器的工作方式非常类似于微波散射计,以前的Ku波段散射计。有关更多信息,请访问特派团网站. RapidScat风力数据可从波达克. 下面显示的一些绘图使用PO.DAAC winds,一些使用我们正在准备分发的RSS版本。

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地球物理模型功能开发

自20世纪80年代初以来,RSS开发了用于卫星微波散射计的地球物理模型函数(GMFs)。GMF目前用于处理科学质量的RapidScat微波后向散射测量到海洋风速和方向,是由RSS开发的,是扩展和改进的万博吧manbet客户端2.0QuikSCAT Ku-2011转基因食品(Ricciardulli和Wentz,2011;Ricciardulli和Wentz,2015)。我们预计,随着更多的RapidScat数据可用,RapidScat GMF将在未来几个月内得到完善。

气候质量风的产生

RSS专门处理卫星微波数据,重点是构建气候质量的海洋风数据集。我们的目标是为用户提供相互校准和一致处理的散射计和辐射计风,以便将它们组合成适合长期研究使用的海洋风速产品。A.演示在2014年美国地球物理联盟秋季会议上(Ricciardulli、Meissner和Wentz,2014;2012)总结了我们在开发海洋风气候数据记录方面的工作。海洋矢量风由风速和方向组成,只能从散射计和运行中的单偏振辐射计WindSat获得。目前,我们通过我们的网站和ftp服务器,通过RSS处理QuikSCAT、WindSat和ASCAT海洋矢量风。RapidScat winds将在2015年年中的某个时候添加,以及新的ASCAT winds重新校准版本。除了海洋矢量风,我们还有1987年至今可用的辐射计风速。

风的验证

RSS一直是JPL Ernesto Rodriguez领导的RapidScat校准和验证团队的重要合作伙伴。在紧接着的发射后期间,我们对RapidScat风与其他经RSS处理的卫星风的分析和比较有助于对RapidScat数据进行相互校准。作为PO.DAAC RapidScat风质量的一个示例,以下图像显示了全球平均风速差(顶部)和RapidScat与WindSat无雨风速(底部)之间的标准偏差地图,使用90分钟的共定位窗口和前6个月的数据(2014年10月-2015年3月)。对于全球大部分海洋,RapidScat和WindSat风一致,标准偏差小于1m/s。大风地区更容易受到小偏差和更大不确定性的影响。

将RapidScat与其他经rss处理的卫星风进行比较,有助于确保RapidScat时间序列的稳定性。下图是PO的对比图。DAAC RapidScat的风速与WindSat(上)和AMSR2(下)的风速(90分钟,无雨的组合)。在短时间内(6个月),这些辐射计的风与RapidScat非常一致。虽然散射仪和辐射计的测量方式和数据处理方式不同,但风速之间没有明显的变化趋势或差异较大。由于RapidScat与其他太阳同步卫星的非太阳同步测量搭配的变化,平均风速随时间而变化。国际空间站的轨道使得RapidScat每天都能看到不同的场景,在高纬度地区(风速更高)和热带地区(平均风速更低)之间有一个月的变化。

辅助数据样本文件的构建

为了协助验证和雨水校正开发,我们创建了辅助swath数据文件,其中包含RapidScat风,与当前运行的各种RSS V7辐射计(SSM/I、SSMIS、AMSR2和WindSat)的风和雨观测紧密地集中在一起。我们使用的最长时间窗口为3小时。辐射计风仅在无雨区域有效,WindSat除外,由于特殊的全天候算法和6 GHz信道(在其他辐射计上不可用),WindSat可以检索所有天气条件下的风速,甚至风暴。因此,辅助文件包含风和雨辐射计产品。当有雨时,如果WindSat不在集合窗口内,则可能没有辐射计风值。当没有降雨时,辐射计风也包括在内。

每个RapidScat轨道提供一个辅助数据文件,包括:

  • 最近时辐射计风速观测
  • 最近时间辐射计降雨观测
  • RapidScat与辐射计观测的时差
  • 标识时间上最接近的辐射计的索引值
  • 测量的纬度和经度万博吧manbet客户端2.0
  • 急流的风速

A.辅助数据文件内容的pdf包含orbit 628的绘图作为示例。

我们将辅助的条带数据文件交付给JPL,用于RapidScat科学数据开发阶段。JPL的RapidScat小组利用这些辅助数据开发了RapidScat 12公里数据产品的降雨校正,该产品通过PO.DAAC分发。

这些文件也可用于风力验证,并可根据要求提供给科学家。

风的稳定性

为了监测每台仪器的稳定性,经过一致和仔细处理的RSS风产品会随着时间的推移进行相互比较。RapidScat风是我们的微波风数据系列的最新产品。下图显示了RSS气候质量散射计与WindSat风的一致性,即RSS重新校准的ASCAT风与配置的QuikSCAT风、RSS处理的RapidScat风和RSS的WindSat(4小时配置)风之间随时间的风速差异的稳定性。这张图是2007-2015年期间的数据,包含了从南纬55度到北纬55度全球海洋的平均数据。在气候分析中,如图所示的全球范围的月风速差必须不超过0.1 m/s。图表显示,在所有仪器寿命中都是如此。RapidScat只运行了几个月,我们预计未来的再处理将进一步改善它与其他风矢量数据之间的协议。

日间研究

在一天中的任何时候对RapidScat进行采样,可以研究海洋风的日变化。我们以前用TMI观测过全天的风速,但这是我们第一次用散射计观测风速和风向的变化。日循环的初步分析正在进行中。

相关的数据集

这个RapidScat L2B(swath)数据可从JPL物理海洋学DAAC (PO.DAAC)获得。

参考文献

致谢

RapidScat GMF的开发和研究由遥感系统完成,感谢N万博网址是什么ASA海洋矢量风科学团队和RapidScat科学和万博体育app网页注册Cal/Val团队(JPL)的资助。我们非常感谢NASA喷气推进实验室(JPL)提供了RapidScat L2A和L2B数据文件的访问。