[发明专利]一种星载微波遥感陆地上空PWV的物理反演方法

权利要求书

1.一种陆地上空PWV物理反演方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取ECMWF的地表温度和大气温度、湿度廓线预报场，然后根据卫星观测像元的经纬度和时间信息对ECMWF预报场进行双线性插值，将插值后的大气廓线、地表温度作为大气场和地表温度的初始猜测值；

步骤2：利用星载微波辐射计观测角、仪器通道响应函数、像元海拔高度以及步骤(1)得到的大气场和地表温度的初始猜测值来计算卫星星载微波辐射计165GHz窗区通道和两个183GHz附近水汽吸收通道的各通道的亮温T_f1、大气透过率τ_f1、大气向上辐射

步骤3：将步骤(1)得到的大气湿度廓线w(p)初始猜测值进行扰动，将湿度廓线初始猜测值调整为1.10*w(p)，同时利用星载微波辐射计观测角、仪器通道响应函数、像元海拔高度来计算大气湿度廓线调整后的微波辐射计165GHz窗区通道和两个183GHz附近水汽吸收通道的各通道的亮温T_f2、大气透过率τ_f2、大气向上辐射

步骤4：计算大气透过率τ_f、大气向上辐射对湿度廓线变化的偏导，大气透过率、大气向上辐射对湿度廓线的偏导计算公式分别为：

步骤5：利用地表温度初始猜测值T_gf，大气透过率τ_f，以及步骤(4)计算的和计算系数C_λ和D_λ；

步骤6：计算星载微波辐射计165GHz和两个183GHz附近通道的实际观测亮温与RTTOV模拟亮温之差δT_fn，然后结合步骤(5)计算的系数C_λ和D_λ，基于最小二乘方法求解以下公式的线性方程组，得到地表温度和湿度廓线的订正量δr和δT_gf，最终实现PWV的反演：

式中，n是使用的通道总数，δT_λn是特定初始场情况下不同通道的计算和观测亮温差，C_λn和D_λn能够基于地表、大气先验信息和辐射传输模式计算得到。