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回复:【资料存档】红外探测仪反演台风暖心曲线

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海贝思二巅 巅峰前和正巅峰





IP属地:美国30楼2024-12-31 17:21
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    13phailin正巅峰,这个眼偏小,扫描也有点歪,因此质量控制的qc flag布满整条曲线



    IP属地:美国31楼2024-12-31 17:52
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      莫兰蒂在itbayat头顶的SNPP CrIS,这个数据集提供单IFOV(14km)的反演气温,图中只显示了1/9的像素,其中有一个像素扫进风眼,反演出了250hpa层面约27K的暖心,临近的200hpa和300hpa也有约20K,这在AIRS数据中是不太可能见到的。
      不过earthdata上只有SNPP的单IFOV数据集,而且是否有像素完全扫中风眼还是很靠运气,扫到的另一张尼伯特二巅就没有值得参考的暖心数据,这张莫兰蒂的中低层暖心反演也不怎么成功。


      IP属地:美国35楼2025-01-01 11:30
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        09Nida巅峰前,虽然没有qc flag,但低空温度反演的显然还是不太对,可能是眼内低云导致的


        IP属地:美国36楼2025-01-01 12:33
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          折腾辐射传输模型rttov中搞定之后看看有没有机会派点用场


          IP属地:美国来自Android客户端39楼2025-01-04 18:44
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            总算在py的协助下把rttov装上了画了MODIS在不同卫星倾角下的权重函数和亮温,正如22楼介绍的那样,权重函数峰值随倾角升高,造成亮温偏冷
            接下来的计划是先用类似AMSU的方法将MODIS Band33~36对应到不同层面,画出大致的暖心曲线(见27楼),其中确定权重函数峰值高度,以及倾角修正这两个环节会用到rttov


            IP属地:美国41楼2025-01-05 15:10
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              对照原先的大气温度曲线,在倾角0度时Band33~36的亮温最接近[575, 450, 370, 255] hPa 四个层面的温度,由于权重曲线不对称(尤其是Band33~35)这些层面比函数的“峰值”要略高一些。我们暂定将这四个气压层定为四个MODIS波段的代表层面,直接将各波段眼内最高亮温代入各层面画出来的图长这样:

              从这一步开始脱离文献自己整活的比重会增多欢迎大家批评指正


              IP属地:美国42楼2025-01-05 15:51
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                AIRS的背景温度计算较为简单,一定范围内的像素质量控制后取平均就得到了背景亮温(见29楼)
                MODIS的背景温度就稍微复杂一些。既然用亮温代表层面温度,那么背景温度自然也应从背景亮温计算,但MODIS亮温不像AIRS反演能一定程度穿透云层。一开始考虑的方式是加一个cloud mask,用同一张扫描中的无云区域计算背景亮温,但是环流过大时很难在靠近系统中心的位置找到无云区域,而且倾角的问题比较难缠,同一张扫描不同位置的倾角可以相差很大,前面一楼就展示了倾角带来的问题会有多明显
                我们目前打算使用下面这个L3 clear sky radiance数据,应该能给出假设0度卫星倾角的各波段亮温,有了0倾角的背景亮温,我们再尝试把眼温(暖心曲线)也修正到0度倾角。这个数据集的缺点是时间跨度(8天)可能稍微长了点,期间季风槽和MJO的变化可能会导致背景温度略有偏差,不清楚未来能不能找到更合适的数据。


                IP属地:美国43楼2025-01-05 16:21
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                  上面那个数据集是1d等面积的非矩形网格,甚至文件里没有经纬度还找不到什么documentation
                  后来我们试了一下手动凑经纬度数组,总算把位置算对了,但是从图二(clear sky最冷值)里看这个数据集甚至没有修正天顶角,单轨的扫描痕迹很重


                  取最暖值的话会更接近0倾角的情况,以下是Band33~36用水汽色阶画出来的样子,但其实还是有单轨扫描的痕迹,部分区域还会缺数据,总之效果不太理想。





                  IP属地:美国44楼2025-01-06 12:59
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                    对热带标准大气模拟了MODIS的扫描倾角修正,其中Band31~36需要的修正较小,33~35需要的修正较大(因为权重函数上移的时候经过了大气直减率较大的部分)



                    IP属地:美国45楼2025-01-06 14:26
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                      尝试了一下倾角修正
                      修正前的Band33~36(加入了cloudmask)




                      修正后,基本上抹平了卫星倾角带来的差异,无云区域亮温看着挺一致的





                      IP属地:美国46楼2025-01-06 15:17
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                        昨晚尝试用倾角修正计算了背景亮温,读了几个TC的暖心曲线,三张图分别是24万宜,Patricia一巅前期,Patricia一巅后期。目前程序还不完善,过段时间可能会微调背景亮温和眼内倾角修正的算法,图上也会多加一点信息,比如四个层面单独的眼温和距平等。




                        IP属地:美国47楼2025-01-07 15:10
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                          和AIRS相比,MODIS暖心曲线最大的优势是1km的分辨率,MODIS眼温贴扫到的都能读暖心,甚至扫歪了都能比较准确地补正。此外暖心曲线在中低层的衰减变少了。
                          不过目前亮温距平=暖心距平的假设下,我们还是读不出~20K的理论值。原因可能是Band36(255hpa)一定程度反映了平流层的情况,而平流层没有明显暖心,得到的亮温距平因此偏低。
                          总之,MODIS暖心曲线应对TC相对背景气压的降压有定性的参考价值,正如对流环,眼温,微波成环亮温这样,但暂不具备直接定量计算气压的能力。


                          IP属地:美国来自Android客户端49楼2025-01-07 23:25
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                            @用户名qscdefb 延伸到更高层面的权重函数


                            IP属地:美国51楼2025-01-08 12:36
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                              更新了一下图中左下的注释,标注每个层面的亮温和亮温距平


                              IP属地:美国53楼2025-01-10 15:57
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