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摘要
大气透过率计算是辐射传输模拟的核心，快速、精确的卫星通道透过率计算方法在卫星资料仿真与反演、卫星资料同化等领域有极大的应用价值.本文综合论述了卫星通道透过率快速模拟技术的研究进展，内容包括基于Taylor展开、最优光谱采样、主分量分析以及机器学习理论等方法的论述，分析了不同代表性模型的基本原理、模拟精度以及存在的问题.在快速透过率模拟的订正方面，本文分析了云水吸收对卫星微波通道透过率的订正，并对模拟透过率的直接订正、辐射传输的光学路径订正、通道光谱中的气体重叠吸收订正以及气体连续吸收订正等方面进行了分析和讨论.本文还论述了我国在卫星通道透过率快速模拟和透过率订正技术的研究进展及存在的问题.指出，快速透过率模拟的首要应用对象是变分框架下的卫星通道辐射资料同化，其本质是把基于吸收强度、谱线线型等复杂物理过程转化为在数学空间高度线性化的计算方法.基于Taylor展开和基于最优光谱采样方法，快速计算有效层光学厚度是当前主流的卫星通道透过率快速计算途径.而如何重新定义不依赖于卫星天顶角的预报因子、将更多的可变气体从均匀混合气体中分离出来，以及定义充分而又具有足够伴随精度的预报因子集合、卫星观测倾斜路径的射线追踪订正等技术是进一步提高卫星观测模拟精度的关键所在.基于上述分析，本文最后还提出我国当前和未来卫星通道透过率快速仿真正演的发展前景.
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