SSM/I спутниктік радиometry және метеорологиялық деректерді алу жүйесі
Special sensor microwave/imager
SSM/I спутниктік радиometry: атмосфера мен жер бетінің микротолқынды температурасын өлшейді. DMSP Block 5D спутнигінде орналасқан, 19-85 ГГц жиіліктерінде жұмыс істейді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Арнайы сенсорлық микротолқынды/суретке түсіру құралы (SSM/I) – жеті арналы, төрт жиілікті, сызықтық поляризацияланған пассивті микротолқынды радиометр жүйесі. Ол АҚШ Әуе күштерінің қорғаныс метеорологиялық спутниктік бағдарламасы (DMSP) Block 5D 2 спутниктерінде орнатылған. Бұл құрал 19,35, 22,235, 37,0 және 85,5 ГГц жиілігінде жер беті мен атмосфераның микротолқындық жарқырау температурасын (ТБ) өлшейді. Төрт жиілік горизонталь және вертикаль поляризацияда сынамаланады, тек 22 ГГц жиілігі вертикаль поляризацияда ғана сынамаланады. SSM/I өте табысты құрал болды және бұрынғы жүйелердің көлденең трассалық және Дикке радиометрлерінің дизайнын ескірді. Оның тұрақты бұрышпен айналу сканерлеуі және жалпы қуат радиометрі дизайны пассивті микротолқынды суреттеу құралдары үшін стандартқа айналды, мысалы TRMM микротолқынды суреттеу құралы, AMSR. Оның алдындағы құралы – сканерлі көп арналы микротолқынды радиометр (SMMR) – ұқсас ақпаратты ұсынды. Оның ізбасары – арнайы сенсорлық микротолқынды суреттеу / дыбыстау құралы (SSMIS) – жетілдірілген он бір арналы, сегіз жиілікті жүйе болып табылады.
The Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) is a seven channel, four frequency, linearly polarized passive microwave radiometer system. It is flown on board the United States Air Force Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Block 5D 2 satellites. The instrument measures surface/atmospheric microwave brightness temperatures (TBs) at 19.35, 22.235, 37.0 and 85.5 GHz. The four frequencies are sampled in both horizontal and vertical polarizations, except the 22 GHz which is sampled in the vertical only. The SSM/I has been a very successful instrument, superseding the across track and Dicke radiometer designs of previous systems. Its combination of constant angle rotary scanning and total power radiometer design has become standard for passive microwave imagers, e. g. TRMM Microwave Imager, AMSR. Its predecessor, the Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR), provided similar information. Its successor, the Special Sensor Microwave Imager / Sounder (SSMIS), is an enhanced eleven channel, eight frequency system.
Өнімдер
SMMR-мен қатар, SSM/I 1978 жылдың соңынан бері қазіргі уақытқа дейін жаһандық пассивті микротолқынды өнімдер архивіне үлес қосады. SSM/I TBs өлшемдеріндегі ақпарат мұхит үстіндегі төрт маңызды метеорологиялық параметрді анықтауға мүмкіндік береді: бетке жақын жел жылдамдығы (скалярлық, векторлық емес ескеріңіз), жалпы бағаналы су буы, жалпы бағаналы бұлттың сұйық суы (сұйық су жолы) және жауын-шашын. Дегенмен, SSM/I TBs деректерінен осы параметрлерді дәл және сандық түрде өлшеу оңай емес. Метеорологиялық параметрлердегі өзгерістер TBs-ті айтарлықтай өзгертеді. Ашық мұхиттан басқа, теңіз мұзы, құрлықтағы қар жамылғысы және құрлықтағы жауын-шашын туралы да сандық және сенімді ақпарат алу мүмкін.
Along with its predecessor SMMR, the SSM/I contributes to an archive of global passive microwave products from late 1978 to present. Information within the SSM/I TBs measurements allow the retrieval of four important meteorological parameters over the ocean: near surface wind speed (note scalar not vector), total columnar water vapor, total columnar cloud liquid water (liquid water path) and precipitation. Accurate and quantitative measurement of these parameters from the SSM/I TBs is, however, a non trivial task. Variations within the meteorological parameters significantly modify the TBs. As well as open ocean retrievals, it is also possible to retrieve quantitatively reliable information on sea ice, land snow cover and over land precipitation.
Құралдың сипаттамалары
Block 5D 2 спутниктері 833 км биіктікте, 98,8° еңіспен және 102,0 минуттық орбиталық кезеңмен, күнмен синхронды және полярлық орбиталарға жақын, шеңберлі немесе жартылай шеңберлі орбиталарда орналасқан. Әрқайсысы күніне 14,1 толық орбита айналады. Сканерлеу бағыты солдан оңға қарай, ал белсенді көрініс өлшемдері ғарыш кемесінің қозғалыс бағытының F8 алға (F10–F15) немесе артқа (F8) қарайтын бағытына қатысты ± 51,2 градус шамасында орналасқан. Бұл номиналды 1394 км ендікті қамтиды, бұл әсіресе жоғары ендіктерде жиі жерді қамтуға мүмкіндік береді. 58° ендіктен жоғары жердің барлық бөліктері, полюстер маңындағы 2,4° радиустағы өлшенбеген кішігірім шеңберлі секторларды қоспағанда, күніне кемінде екі рет қамтылады. Экстремалды полярлық аймақтар (> 72° солтүстік немесе оңтүстік ендік) күн сайын екі немесе одан көп жолмен, көтеріліп және төмендеп жатқан орбиталардан қамтылады. SSM/I айналу жылдамдығы 1,9 секундтық кезеңді қамтамасыз етеді, осы кезеңде DMSP спутнигінің субспутниктік нүктесі 12,5 км қашықтыққа жылжиды. Әр сканерлеу кезінде 85 ГГц жиілігіндегі екі арнадан 128 дискретті, тең аралықтағы радиометриялық үлгілер алынады, ал кезекті сканерлеу кезінде қалған 5 төмен жиілікті арнадан 64 дискретті үлгі алынады. Ажыратымдылық Найквист шегімен және белгілі бір жиіліктегі сигналдың 3 дБ еніне Жер бетінің үлесімен анықталады (кестеге қараңыз). Радиометрдің бағыты жер бетімен жергілікті нормальға қатысты 53,1 градус номиналды инциденттік бұрышпен қиылысады. + SSM/I-нің радиометриялық сипаттамалары. Жиілік (ГГц) Поляризация Жол бойындағы ажыратымдылық (км) Жолға перпендикуляр ажыратымдылық (км) Аумақтық үлгілеу (км) Аспап шуы (К) 19.35 көлденең 69 43 25 0.42 19.35 тік 69 43 25 0.45 22.235 тік 50 40 25 0.74 37.0 көлденең 37 28 25 0.38 37.0 тік 37 28 25 0.37 85.5 көлденең 15 13 12.5 0.73 85.5 тік 15 13 12.5 0.69
The Block 5D 2 satellites are in circular or near circular Sun synchronous and near polar orbits at altitudes of 833 km with inclinations of 98.8° and orbital periods of 102.0 minutes, each making 14.1 full orbits per day. The scan direction is from the left to the right with the active scene measurements lying ± 51.2 degrees about when looking in the F8 forward (F10–F15) or aft (F8) direction of the spacecraft travel. This results in a nominal swath width of 1394 km allowing frequent ground coverage, especially at higher latitudes. All parts of the globe at latitudes greater than 58° are covered at least twice daily except for small unmeasured circular sectors of 2.4° about the poles. Extreme polar regions (> 72° N or S) receive coverage from two or more overpasses from both the ascending and descending orbits each day. The spin rate of the SSM/I provides a period of 1.9 sec during which the DMSP spacecraft sub satellite point travels 12.5 km. Each scan 128 discrete, uniformly spaced radiometric samples are taken at the two 85 GHz channels and, on alternate scans, 64 discrete samples are taken at the remaining 5 lower frequency channels. The resolution is determined by the Nyquist limit and the Earth surface's contribution of 3 dB bandwidth of the signal at a given frequency (see Table). The radiometer direction intersects the Earth's surface at a nominal incidence angle of 53.1 degrees, as measured from the local Earth normal. + Radiometric characteristics of the SSM/I. Frequency (GHz) Polarization Along track resolution (km) Cross track resolution (km) Spatial sampling (km) Instrument noise (K) 19.35 horizontal 69 43 25 0.42 19.35 vertical 69 43 25 0.45 22.235 vertical 50 40 25 0.74 37.0 horizontal 37 28 25 0.38 37.0 vertical 37 28 25 0.37 85.5 horizontal 15 13 12.5 0.73 85.5 vertical 15 13 12.5 0.69