基于大气廓线合成背景的目标气云透过率反演

作者：胡运优; 徐亮^*; 沈先春; 束胜全; 徐睆垚; 邓亚颂; 徐寒扬; 刘建国; 刘文清

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(03): 97-106.

• 傅里叶变换红外光谱
• 合成背景
• 透过率反演
• 气云扫描成像

天空向下热红外辐射具有随时空变化而变化的特性,当扫描傅里叶变换红外遥测成像系统以天空为背景对目标气云进行成像扫描时,各扫描像素对应的背景辐射差异较大且没有恒定的基线,因而影响目标气云透过率的精确反演.针对这类问题,提出了基于大气廓线合成背景的目标气云透过率反演方法,首先采用实测地点的温度、湿度、压强和臭氧廓线及大气模式生成天空红外背景,以解决化工园区内难以实时测量纯净天空红外背景谱的问题,其次验证了天空红外背景与天顶角余弦逐波数存在连续可导的关系,使得少量具有天顶角梯度的天空红外背景即可快速插值生成任意仰角位置的天空红外背景谱.本文以中分辨率大气辐射传输模型(MODTRAN)软件仿真和SF6气体的遥测成像实验进行了方法验证,所提方法可以快速生成梯度仰角内任意角度对应的天空红外背景谱,准确反演出各扫描像素的目标气云透过率,反演得到的SF6柱浓度气云分布与实际分布一致,相关性达到0.99979.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院; 中国科学院合肥物质科学研究院