紫外多角度偏振探测气溶胶层高的信息量分析初步研究

作者：顾浩然; 李正强; 侯伟真; 裘桢炜; 刘振海; 朱军; 伽丽丽; 罗杰; 洪津; 麻金继

来源：大气与环境光学学报, 2023, 18(04): 357-370.

DOI：10.3969/j.issn.1673-6141.2023.04.006

• 气溶胶边界层高度
• 最优化估计反演
• 信息量分析
• 后验误差

为探究多角度偏振在紫外波段对气溶胶层高(ALH)的探测能力，在不同的观测几何、气溶胶和地表类型等条件下系统评估了多角度偏振在紫外波段的ALH反演信息量。基于最优估计理论和信息量分析方法，分析了紫外波段365 nm和388 nm两个通道模拟仿真数据对ALH的灵敏度，并进一步讨论了不同观测组合对ALH信息量和后验误差的影响。研究结果表明：(1)多角度偏振观测可有效提高ALH反演的信息量。(2)多角度卫星观测信息量随观测角度个数的增加显著提升，当反演中使用的角度数增加到5个时，ALH的信号自由度(DFS)提升了0.4以上。(3)添加388nm波段偏振观测或365 nm波段强度观测这两种方案均能提升ALH的DFS。但相对而言，偏振观测方案受气溶胶模型误差影响更小，能更好地提升ALH反演的信息量，尤其是改善了低气溶胶光学厚度(AOD)条件下的ALH反演。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院合肥物质科学研究院; 安徽师范大学; 航天东方红卫星有限公司