(产品数据管理)热带降雨测量卫星 TRMM 的 A 和 A 产品数据集
热带降雨测量卫星 TRMM 的 3A12 和 3A25 产品数据集
(1) 观测仪器
TRMM 计划是由日本国家空间发展署(NASDA)和美国国家航空航天局 (NASA)地球科学办公室共同主持的一项国际联合计划。TRMM 卫星于 1997 年 11 月 28 日发射。TRMM 卫星的仪器有 5 个:测雨雷达(Precipitation Radar, PR)、微波成像仪(TRMM μwave Imager,TMI)、可见光和红外扫描仪(Visible and Infrared Scanner,VIRS)、云和地球辐射能量系统(Clouds and the Earth Radiant Energy System,CERES)、闪电成像传感器(Lightning Imaging Sensor,LIS)。
3A12 产品(TRMM 微波成像仪(TMI)0.5°x 0.5°格点化月水汽廓线 3 级产品) 以 TRMM 卫星微波成像仪(TMI)的观测结果为主,3A25 产品(TRMM 星载雷达 (PR)格点化月平均降水资料 3 级产品)以 TRMM 卫星星载雷达(PR)仪器的观测结果为主。
降水雷达(PR)为装载于 TRMM 实验卫星的主动式微波辐射计。PR 为一主动式的相位数组雷达,具有 128 个单元,每个单元都包含了发射与接收机制。而主动式相位数组雷达的优点就是可以快速的扫瞄,并且不会产生造成卫星高度变动的扭力,有助于卫星飞行时的稳定。而且这样的雷达也不需使用到高伏特瓦数的电源供应,相当符合于卫星上挂载的要求。再者有限扫瞄时间内必须尽可能应付扫瞄宽度、连续范围和独立取样数的需要,所以快速及耐用的扫瞄仪器是必须的, 而主动式数组雷达就符合这样的需求,所以也被称为“分散的”雷达构造。
TMI(TRMM Microwave Imager)系以星下点为转轴,面对地球做由左至右,离开星下点 49 度向前(天顶角约 52.8 度),作刈幅(swath)直线距离约 760 公里
的 锥 形 模 式 (conical mode)扫 瞄 。 TMI 改 良 自 美 国 地 区 DMSP(Defense Meteorological Satellite Program) 卫 星 SSM/I(Special Sensor Microwave/Imager Sounder),但增加了 10.7GHz 频道,并因应热带地区降雨特性,将原 22.235GHz 频率改为 21.3GHz,故其九个微波探测频道,所使用的是10.7、19.4、21.3、37 与 85.5GHz 五个微波波段,其中除了 21.3GHz 仅有垂直线性极化外,其余均为垂直与水平线性极化频道。
(2) 投影方式
3A12 和 3A25 产品均为格点化数据。
3A12 产品(TRMM 微波成像仪(TMI)0.5°x 0.5°格点化月水汽廓线 3 级产品) 是利用 TRMM 3A12 算法制作的 3 级数据产品,是使用 TRMM 2A12 资料来产生全球月平均的 0.5°x0.5°格点的垂直水汽廓线和地表降水资料。
3A25 产品(TRMM 星载雷达(PR)格点化月平均降水资料 3 级产品)是由 2 级 PR 资料应用 3A25 算法得到的各种月尺度降水统计资料。资料包括两种空间分辨率:(1)5°x 5°经纬度格点的标准空间尺度;(2)0.5°x 0.5°的高分辨率。
(3) 数据处理过程
3A12:利用 3A12 算法读取 2A12 资料,然后格点化到 0.5°经纬度格点上。其数据流是 TMI 1A 资料 ==> TMI 定标后的亮度温度资料 1B11 ==> TMI 降雨结构资料 2A12 ==> TMI 每月廓线资料 3A12。
3A25 资料是在PR 第 2 级数据产品的基础上计算得出的在 1 个月内的多种统计要素。下图是 TRMM 数据处理流程图:
(4) 反演算法理论