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项目中使用的CERES数据产品

本研究项目所使用的CERES Level 3系列的产品,是AVG、SYN、ZAVG数据产品。时间覆盖范围是:2000~2005年。详细信息如下
全球陆表特征参量产品生成与应用研究:CERES传感器全球月平均区域辐射通量和云(AVG)遥感数据集产品(2000-2005年)
全球陆表特征参量产品生成与应用研究:CERES传感器全球每天的天气学辐射通量和云(SYN)遥感数据集产品(2000-2005年)
全球陆表特征参量产品生成与应用研究:CERES传感器全球月平均条带和全球辐射通量和云(ZAVG)遥感数据集产品(2000-2005年)

Terra/Aqua卫星简介

此图片来源于美国Terra官方网站
Terra卫星概况

EOS(Earth Observation System)卫星是美国地球观测系统计划中一系列卫星的简称。经过长达8年的制造和前期预研究准备工作,第一颗EOS的上午轨道卫星于1999年12月18日发射升空,发射成功的卫星命名为Terra(拉丁语"地球"的意思),主要目的是观测地球表面。Terra卫星上共有五种传感器,能同时采集地球大气、陆地、海洋和太阳能量平衡等信息: 云与地球辐射能量系统CERES、中分辨率成像光谱仪MODIS、多角度成像光谱仪MISR、先进星载热辐射与反射辐射计ASTER和对流层污染测量仪MOPITT。 Terra是美国、日本和加拿大联合进行的项目。美国提供了卫星和三种仪器:CERES、MISR和MODIS,日本的国际贸易和工业部门提供了ASTER装置,加拿大的多伦多大学(机构)提供了MOPITT装置。 它是一个用一系列低轨道卫星对地球进行连续综合观测的计划。其主要目的是实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测,获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息;进行土地利用和土地覆盖研究、气候的季节和年际变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率和变化以及大气臭氧变化研究等;进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体(战略)目标。

此图片来源于美国Aqua官方网站
Aqua卫星概况

Aqua卫星是美国宇航局发射的第二颗EOS(Earth Observation System)系列卫星之一。这一系统旨在对地球进行全面观测。该卫星重点搜集地球大气臭氧层数据。 这颗卫星主要使命是研究地球水循环,它的观测结果有望增进科学家对全球气候变化的了解,并可用来进行更准确的天气预报。Aqua卫星上共有六种传感器: AIRS(the Atmospheric Infrared Sounder)、AMSU-A(the Advanced Microwave Sounding Unit)、 HSB(the Humidity Sounder for Brazil)、AMSR-E(the Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)、 MODIS(the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)和CERES(Clouds and the Earth's Radiant Energy System)。 按计划,卫星上的6个科学仪器将对地球海洋、大气层、陆地、冰雪覆盖区域以及植被等展开综合观测,搜集全球降雨、水蒸发、云层形成、洋流等水循环活动数据。 利用这些数据,科学家们可以更深入地研究地球水循环和生态系统的变化规律,从而加深对地球生态系统与环境变化之间相互作用关系的理解。 该卫星还可以对地球大气层温度和湿度、海洋表面温度、土壤湿度等变化进行更精确的测量,有关测量结果在天气预报上据认为有重要价值。

CERES传感器简介

CERES传感器

CERES传感器的全称为云与地球辐射能量系统(Clouds and the Earth's Radiant Energy System)。 搭载在Terra和Aqua卫星上的一个重要的传感器,其主要功能是监测全球的云、大气、海洋辐射与能量。获取数据的目的主要包括:用于气候变化分析,提供大气层顶部连续的、包括辐射通量在内的地球辐射收支实验数据; 将大气层顶部和地球表层辐射通量的数据精度提高一倍;首次提供大气圈内计算辐射通量的长期数据;提供将大气顶层辐射通量考虑在内的关于云的严格计算数据。其波谱信息见右表所示。
CERES产品包含了从大气层顶到地球表面反射的太阳辐射和地球发射的辐射,同时其结合其他探测器的监测数据(如MODIS等) ,反演的产品主要包括:ERBE-Like,TOA(大气层顶)和大气参数产品,以及大气参数的时间平均,云辐射量,TOA,地表,大气辐射等产品。CERES传感器数据分为四组:Level 1B,Level 2,Level 3和Level 4; 每一组数据分别突出某一方面的特征。每一组数据会包含有Daily、Monthly、Quaterly和Yearly四个时间分辨率的子类,用户可以根据自己的需求下载合适时间跨度的数据。 美国CERES数据产品官方网站

AVHRR传感器波段信息表
通道序号 波谱宽度(µm)主要用途
1 0.3 - 5.0µm用于观测反射的太阳光
2 8 - 12µm观测地球发射的红外辐射能量
3 0.3 - 200µm观测所有波段的辐射
CERES搭载的卫星平台(1) 搭载在Terra卫星上;轨道高度为:705km,太阳同步卫星、近极地轨道。在该卫星的星下点空间分辨率为:20km。
(2) 搭载在Aqua卫星上;轨道高度为:705km,太阳同步卫星、近极地轨道。在该卫星的星下点空间分辨率为:20km。
(3) 搭载在TRMM卫星上;轨道高度为:350km,太阳同步卫星、近极地轨道。在该卫星的星下点空间分辨率为:10km。