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GOSAT/TANSO-FTS热红外二氧化碳产品（版本1）的算法更新及利用CONTRAIL测量数据对上对流层-下平流层二氧化碳数据的验证
摘要： 自发射以来，搭载于温室气体观测卫星（GOSAT）的热红外与近红外碳观测传感器（TANSO）傅里叶变换光谱仪（FTS）持续通过热红外（TIR）波段观测多个大气层的二氧化碳（CO?）浓度。本研究针对TANSO-FTS的TIR波段对CO?浓度最敏感的平流层下层与对流层上层（UTLS），将该仪器TIR版本1（V1）的CO?数据与航空器综合观测网（CONTRAIL）项目获取的CO?数据进行对比，以验证287至162 hPa气压层范围内TIR V1 UTLS CO?数据质量。我们首先利用CONTRAIL连续CO?测量设备（CME）获取的CO?廓线数据，评估考虑TIR CO?平均核函数对CO?浓度的影响，发现该影响在CME飞行高度层（约11公里）附近平均低于低纬度地区0.5 ppm、中高纬度地区1 ppm。通过东京-悉尼航线航班的对比显示：在南半球各季节，采用或不采用TIR CO?平均核函数的TIR高层大气CO?数据平均值与CONTRAIL CME CO?数据平均值差异均小于0.1%。八条航空路线的全面对比结果表明——北半球对流层上层区域，TIR与CME CO?数据在春季和夏季的吻合度劣于秋季和冬季；虽然秋冬季两者差异平均值保持在1 ppm以内，但春夏季北半球中低纬度地区的TIR CO?数据相对含平均核函数的CME CO?数据存在最高达2.4 ppm的负偏差；这种中纬度负偏差导致TIR CO?浓度最大值低于CME CO?浓度，进而造成CO?季节变化幅度的低估。
关键词： 温室气体观测卫星（GOSAT）、热红外、TANSO-FTS、上对流层-下平流层（UTLS）、验证、全日本航空公司追踪与归档（CONTRAIL）、二氧化碳（CO2）
更新于2025-09-04 15:30:14
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对流层和同温层中气溶胶的红外临边发射测量
摘要： 对上对流层与下平流层（UTLS）中的气溶胶进行高度解析的遥感探测是一项具有挑战性的任务。红外临边发射测量可在昼夜条件下提供该区域垂向分辨的全球观测数据。针对高光谱分辨率红外临边仪器，我们提出了一种新方法来探测气溶胶并区分冰晶与非冰晶粒子。该方法基于改进的气溶胶-云指数，用于识别受非冰气溶胶或冰云影响的红外临边发射光谱。通过亮温差相关性实现非冰气溶胶与冰云的判别，相关阈值源自辐射传输模拟（含散射过程）及2011年被动大气探测迈克尔逊干涉仪（MIPAS）/环境卫星的实测数据。我们通过对比MIPAS火山气溶胶探测结果与美国大气红外探测仪（AIRS）的火山灰与二氧化硫测量值，验证了该方法对2011年5-6月格陵兰（64°N）、普耶韦-科尔多内火山群（40°S）及纳布罗火山（13°N）喷发产生的火山灰与硫酸盐气溶胶的观测有效性。
关键词： 气溶胶探测、红外临边辐射、火山灰、硫酸盐气溶胶、冰云、上对流层-下平流层（UTLS）
更新于2025-09-04 15:30:14