[发明专利]一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法

说明书

本发明公开了一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，包括以下步骤：S1：计算卫星轨道降交点地方时随年月日变化，建立观测地方时与年月日之间的拟合关系；S2：收录FY3B卫星反演OLR数据，此适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，通过利用CERES OLR对FY3B OLR进行验证，发现其日产品平均偏差2009年在0‑3.5W/m2之间，而在2019年在0‑2W/m2之间，平均偏差随时间变化拟合线为y＝‑0.0005x+20.616；而利用该方法计算偏差系数修正后，其日产品平均偏差2019年在0.5‑3.5W/m2之间，平均偏差随时间变化拟合线为y＝0.0001x+5.0533。订正前，FY3B OLR平均偏差随时间变化呈现显著的偏差下坠趋势；订正后：FY3B OLR平均偏差随时间变化下坠趋于平缓，使卫星工作年限后期与前期数据稳定性提高。

技术领域

本发明涉及气象技术领域，具体为一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法。

背景技术

风云三号B星(FY3B)是我国风云三号系列第二颗卫星，也是第一颗业务星，2008年12月5日发射成功，至今已在轨运行12年以上。随着卫星服役年限增长，卫星运行轨道发生漂移，对于极轨卫星而言，导致原本设计的观测时间改变，FY3B卫星设计观测时间为当地时间下午1：30，而经计算目前卫星观测时间已到下午4点以后，这种现象我们称之为卫星轨道漂移。

而大气顶射出长波辐射(Outgoing Longwave Radiation,OLR)是地球大气系统向外空辐射出去的热辐射通量密度，是地球大气辐射能量平衡的重要参量之一，卫星观测的OLR时空分布能够反映下垫面的热状况(如地表温度、云顶温度等)，因此，OLR的值存在明显日变化，而轨道漂移使得FY3B观测的OLR值出现衰减，严重影响数据的一致性，在进行长时间序列OLR气候数据集建设过程中，我们需要通过一定的订正模型来修正这种影响，为此，我们提出一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法。

发明内容

由于在在卫星遥感OLR气候数据集订正技术中，需要考虑卫星观测的辐射定标影响，卫星间偏差订正影响，产品日变化影响及轨道漂移影响，其中美国HIRS OLR气候数据集和NOAA AVHRR OLR CDR数据集考虑了辐射定标影响，卫星间偏差订正影响，产品日变化影响。而轨道漂移影响在卫星观测时间5年以上才有明显影响，然而NOAA系列卫星数量充足，每颗星的服役周期不长，并没有单独讨论。为此，本发明提供一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，以解决FY3 OLR气候数据集研发过程中需要兼顾气象业务部门的实时数据保障以提高数据可用性，以针对FY3B卫星的12年生命期寿命修正由于轨道漂移带来的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，包括以下步骤：

S1：计算卫星轨道降交点地方时随年月日变化，建立观测地方时与年月日之间的拟合关系；

S2：收录FY3B卫星反演OLR数据；

S3：以CERES OLR为基准，配合OLR反演数据对2009年和2019年的平均偏差进行统计，得到10年偏差降幅；

S4：运用拟合关系分月进行偏差订正系数计算。

作为优选，对2009-2019年FY3B极轨卫星观测点地方时随年月日变化建立二元一次拟合函数，如式：

Y＝0.0704717335X2-284.0503829499x+286244.8863567940，

其中，X表示月，Y表示卫星观测点地方时。

作为优选，轨道漂移利用同一函数，计算到10年偏差降幅时分月计算。

作为优选，区分海洋与陆地OLR，并分别统计平均偏差。