MODIS感測器MOD05 L2資料產品是如何提取大氣可降水量的?

時間 2021-05-05 15:39:22

1樓:

收到同一題主兩個相似問題的「等你來答」,就來這裡答吧。編輯了一下問題先~

「可降水量」的意思就是地表上方(被雲遮檔的地方則計算雲層上方)大氣柱中的含水量。該資料產品的基礎是「近紅外水蒸氣演算法」,因此該產品只對那些能找到乙個可以反射近紅外光的表面適用。所研究的大氣柱從反射表面一直延申到大氣頂端。

先科普乙個物理背景:「大氣視窗」(atmospheric window)是指透射率高的波段。我們知道輻射在通過介質時會受到介質的作用,使得一些特定波長的光被吸收或散射,造成輻射能量的損失。

這種衰減是因波長而異的。光譜上的有些部分會被介質嚴密封鎖,而有些幾乎不會受到任何影響,比如小於0.3μm的紫外線幾乎無法透射過滿血的臭氧層,而0.

4-0.7μm的可見光則表示毫無壓力。對於這些能夠「無傷」通過大氣的光譜範圍,我們稱之為大氣視窗。

MOD05產品的原理並不複雜,通過測量反射光譜上的大氣視窗的部分和水汽吸收的部分,可以估計出水蒸氣導致了多少輻射能量的損失。進而通過輻射傳輸的計算或查表得知這一透射率所對應的水蒸汽含量。

演算法使用到的MODIS影像波段是2號(0.841-0.876μm,大氣視窗)、5號(1.

23-1.25μm,大氣視窗)、17號(0.89-0.

92μm,水汽吸收)、18號(0.931-0.941μm,水汽吸收)、19號(0.

915-0.965μm,水汽吸收)。水汽透射率由多個波段得到,可以部分消除由於表面反射率在光譜不同位置不一致導致的影響。

水蒸氣透射率(實曲線和虛曲線,不同的地理位置)和5個計算中呼叫的波段(黑色加粗的橫線)示意圖

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