COSMIC掩星大气水汽廓线的质量分析

陈 冰，龚 绍 琦，张 存 杰，闵 爱 莲，王 海 君，韩 静

(1.南京信息工程大学遥感与测绘工程学院，江苏 南京210044；2.海南省南海气象防灾减灾重点实验室，海南 三亚 570203；3.国家气候中心，北京100081；4.南京信息工程大学环境科学与工程学院，江苏 南京210044)

0 引言

水汽是大气中最活跃的成分之一，其空间分布极不均匀、时间变化快，是生成云和降水的必要条件；同时，水汽通过大气平流和垂直输送、蒸发与凝结等过程影响大气辐射，进而影响地—气间的水分循环和能量平衡。因此，水汽是天气预报、气候变化乃至全球变化监测的重要对象。

目前可用的水汽资料包括：1)经验栅格模型的ECMWF[1]和NCEP/NCAR[2]再分析数据，多用于局部水汽研究，空间分辨率偏低(最高为0.125°×0.125°)；2)地基数据，包括探空数据[3]、GNSS反演水汽数据[4]、太阳光度计观测数据[5]、微波辐射计数据[6]和激光雷达数据[7]，除探空数据每天观测2次外，其他数据观测频率高达15 min/次甚至5 min/次，数据准确，但观测站点少且分布不均，无法进行有效的空间分布特征分析；3)空基水汽数据，源于微波遥感、热红外遥感[8]、近红外遥感[9]及GNSS掩星反演，时空分辨率高，但该类数据主要为大气总水汽量数据，很少有大气垂直剖面的水汽数据。随着低轨卫星无线电掩星技术不断发展，由低轨卫星搭载GNSS掩星接收机能在全球范围内获得大气剖面温湿压数据[9-12]，这些数据成本低、精度高、垂直分辨率高，且不受云雨天气影响，还能提供洋面上方的温湿廓线分布信息，是高空大气探测不可或缺的一部分。……