姚志刚
- 作品数：6 被引量：19H指数：3
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 临近空间重力波强扰动的卫星观测研究进展被引量：9
- 2017年
- 重点综述了近年来利用MODIS,AIRS,AMSU,MLS,DNB,COSMIC,HIRDLS以及SOFIE等卫星资料分析和研究大气重力波波动的若干研究进展,并简要概述了相关的地基观测结果以及数值模拟研究,列举了卫星观测与地基观测和数值模式在大气重力波分析中的联合应用结果。总的来说,卫星遥感资料在临近空间环境特性研究中发挥着重要作用,与其他资料联合起来可分析不同波源激发波动的尺度,不稳定条件与波动发生和波动形态的关系,波动在气候过程中的作用,波与波之间的相互作用以及波流相互作用等。
- 徐凯姚志刚韩志刚赵增亮方涵先
- 关键词：卫星观测重力波中高层大气
- AIRS观测资料研究全球平流层重力波特性被引量：4
- 2021年
- 利用2012-2014年1月和7月AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)第79通道的观测数据,分析了平流层重力波活动强弱的全球分布以及重力波发生频率的全球分布;分析了重力波活动随纬度和经度的变化特征,给出了重力波活动在全球范围内的热点区域及其活动强度;对比了白天与夜间的重力波活动强度及发生频率.研究表明重力波活动强度呈现出随纬度变化的特征,在低纬度地区(0°-30°),冬季半球重力波活动强度低,夏季半球重力波活动高;在中高纬度地区,冬季半球重力波活动强度高而夏季半球重力波活动强度低.在1月,全球重力波活动有4个突出的热点区域,分别为50°N附近欧洲大陆与大西洋交接地带、北美洲与大西洋交接地,20°S附近南美洲与大西洋交接地区、非洲与印度洋交接地区.在7月,重力波活动突出的地方为巴塔哥尼亚至南极半岛地区,以及50°S和75°E附近的印度洋区域.重力波活动强度在夜间大于白天,但是夜间的强重力波活动区域小于白天.
- 郭文杰姚志刚姚志刚胡雄
- 关键词：AIRS重力波平流层
- 机载微波大气温度探测仪多高度飞行观测试验结果分析被引量：2
- 2019年
- 机载微波大气温度探测仪可以机动灵活地获取大气温度廓线信息。针对一次机载微波大气温度探测仪的多高度飞行观测试验,基于逐线积分模式和大气参数廓线库,建立用于不同飞行高度的快速辐射传输模式,分析了仪器观测亮温的质量并对仪器观测进行了订正;建立了基于神经网络的微波大气温度廓线反演算式,分析了不同高度、不同通道选择对于大气温度廓线反演性能的影响。研究结果表明:(1)较低飞行高度计算得到的各地表敏感通道地表比辐射率之间具有较好的一致性;(2)采用订正算式订正后,不同飞行高度的模拟亮温与观测亮温具有较好的一致性;(3)机载微波大气温度反演最优通道组合依赖于平台飞行高度;(4)采用最优的通道组合,4 200 m、3 200 m和2 500 m高度层温度反演均方根误差范围分别为0.5～1.8 K、0.5～1.3 K和0.4～1.0 K。
- 崔新东汤鹏宇姚志刚姚志刚孙泽中谭泉
- 关键词：地表比辐射率神经网络
- TG-2/MAI CCD像元响应特性不一致性的在轨分析及校正（英文）被引量：3
- 2019年
- CCD像元响应特性的差异是制约MAI成像质量及其数据定量化应用的主要因素之一。为了提高MAI数据质量,本文基于全量程多段分析与校正法,利用2016年9月至2018年3月期间共104403帧观测数据,分别对MAI偏振通道和非偏振通道的像元响应特性的不一致性开展了在轨分析与校正,并利用GOME-2和MODIS数据产品对校正结果进行了验证。首先,假定观测样本足够多,即每个CCD像元观测的样本具有相同的遍历性,则各CCD像元对应的所有样本的平均DN值可以代表CCD各像元的响应特性;其次,利用104403帧观测数据构建各个通道的参考图像,并利用MAI中心5×5像元给出各参考图像对应的标准DN值;在此基础上分别对MAI偏振通道和非偏振通道开展了像元响应特性的分析,结果表明,MAI各通道均存在CCD像元响应特性不一致的问题,各通道的不一致性大约在4%~10%之间,对偏振通道而言,同一偏振波段的三个偏振通道之间像元响应特性的不一致性有一定的相似性,像元响应特性不一致性的差异基本在1%以内。然后,将MAI近两年的观测数据分为前后两个时间段进行对比分析。结果表明:前后两个时间段偏振通道和非偏振通道的图像均具有很好的一致性,即CCD像元响应特性未随时间发生显著变化,这也进一步验证了前面MAI数据量充足的假定。因此,可以利用全量程多段校正法逐通道逐像元开展CCD像元响应特性不一致性的校正。基于该方法校正后,MAI图像质量得到显著改善,图像四周响应偏低的区域明显改善,基本和周围像元的响应达到了同一水平;图像更加平滑,颗粒感基本消除;部分区域的场景发生了变化,特别是碎云等反射率介于中低反射率之间的目标。基于GOME-2的交叉对比结果表明,MAI 565,670和763 nm波段反射率与GOME-2的参考反射率之间的平均绝对偏差分别由校正前的1.6%,4.2%和2.2%减小至校正后的0.5%,2.6%和0
- 郭俊杰姚志刚姚志刚赵增亮严卫江军
- 关键词：CCD非均匀性
- 卫星观测台风重力波数值模拟与直接对比验证被引量：1
- 2018年
- 以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW(V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在20~40 km高度逆着东风背景流向东向上传播,在水平方向呈半圆弧状;大气的垂直扰动随着高度的增加而增强,在40km高度上达到0.5m·s^(-1).基于三维傅里叶变换的波谱分析表明,平流层重力波水平波长中心值在500 km附近,周期为3~5 h,垂直波长主要为10~26 km.分析表明,在18~40 km高度的净纬向动量通量为6.7×10^(-4)~1.89×10^(-3)Pa,背景流强迫计算值为-0.23~1.21 m·s^(-1)·d^(-1),且在18 km和40 km高度的数值较大.最后,基于辐射传输模式计算的直接对比表明,卫星观测与数值模拟同时揭示了激发的平流层波动可传至40km以上高度及距台风中心2000km以外的区域,且不同资料得到的波动形态、方位以及水平尺度具有较好的一致性.
- 姚志刚姚志刚韩志刚赵增亮
- 关键词：卫星观测台风平流层重力波数值模拟
- 基于Metop-B/GOME-2的TG-2/MAI可见光通道交叉定标被引量：2
- 2019年
- 2016年9月15日发射的TG-2空间实验室上搭载的MAI是我国首个在轨运行的多角度偏振成像仪,主要用于获取云和气溶胶等大气环境信息。星载遥感仪器的定标是观测资料定量应用的关键前提且贯穿仪器的整个寿命期。MAI发射前已经进行了实验室定标,且精度较高。为了监测MAI发射后的在轨运行情况,针对其未配置在轨定标装置的问题,利用Metop-B/GOME-2可见光波段的高光谱分辨率和较高探测精度的优势,提出了基于GOME-2对MAI 565,670以及763nm通道进行在轨监测及交叉定标的方法。该方法首先通过时空匹配、视线几何匹配等获取MAI与GOME-2相近时刻、相近视线几何条件下的同目标观测数据,再将GOME-2反射率按照MAI可见光通道光谱响应函数进行卷积,得到各通道的参考反射率,与MAI反射率进行对比分析,从而实现对MAI的定标。利用不同反照率特性目标的匹配观测数据,该方法能够实现仪器的高、中、低端观测的全覆盖定标。定标过程主要包括:(1)对2016年12月到2017年2月期间TG-2和Metop-B的运行轨道进行预报,获取二者交叉观测的整轨数据;设置观测时间差为900s,初步匹配得到8组MAI与GOME-2交叉观测样例,包含2 455组匹配像元;(2)对匹配像元空间位置进行检验,保留单个GOME-2像元覆盖的MAI像元数超过338的交叉样本,以确保单个GOME-2像元尽可能被MAI观测充满;(3)给定GOME-2观测天顶角小于30°的限制条件,同时设置视线几何检验条件为两仪器观测天顶角余弦的比值接近于1,且相差不超过0.05,并充分利用MAI的多角度观测优势,对每一个MAI像元采用最多14个方向的视线几何进行匹配,从而选择最优的视线匹配方向;(4)设置观测目标均匀性检验条件为一个GOME-2像元覆盖的全部MAI像元反射率的标准差和均值之比小于0.5,对匹配像元进行检验,得到469个匹配的GOME-2像元。(5)将以上GOME-2像元对应的各个波长�
- 郭俊杰姚志刚姚志刚赵增亮严卫
- 关键词：交叉定标MAI反射率
