评估地基微波辐射计测量和反演的质量：基于去趋势波动和频谱分析方法
摘要：采用去趋势波动分析方法评估了微波辐射计在23.8 GHz和31.4 GHz下的亮温测量时间序列，以及由这些亮温测量反演的水汽和液态水路径。通过参数alpha的量化，该方法能够确定噪声在时间序列中占主导地位的时间尺度，并对时间序列中的相关性进行特征化。同时，还使用常见的谱分析方法对数据进行评估，并将其结果与去趋势波动分析方法进行比较。假设测量结果应具有一定的缩放特性，可以对测量结果的质量进行表征。另外，假设大气量的测量结果的缩放特性保留在有效的反演中，可以用来评估反演本身。将这两个假设应用于微波辐射计测量和反演中，可以得出三个结论。首先，云天期间反演得到的水汽路径在短于30分钟的时间尺度上可能受到噪声的主导（alpha指数= 0.1），并且在较长的时间尺度上表现出无缩放行为。然而，亮温和液态水路径的相关性在时间尺度上展现出与其他地球物理现象相似的幂律行为，时间尺度可达到3小时，alpha指数约为0.3。其次，晴空湿气候下，无论是测量还是反演得到的水汽路径都表现出预期的缩放特性。第三，在晴空干燥气象日，31.4 GHz通道的仪器噪声会影响水汽路径反演的质量。
作者：K. Ivanova, E.E. Clothiaux, H.N. Shirer, T.P. Ackerman, J.C. Liljegren, and M. Ausloos
论文ID：physics/0108035
分类：Atmospheric and Oceanic Physics
分类简称：physics.ao-ph
提交时间：2009-11-07