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基于氧气A波段发射谱线临近空间大气温度的反演及分析
被引量:
2
1
作者
杨晓君
王后茂
+2 位作者
李叶飞
王咏梅
胡秀清
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期5-10,共6页
基于氧气A波段的临边辐射强度模拟数据对临近空间高度(60~110 km)的大气温度反演进行了研究及结果分析。首先,基于正演模型分别模拟了无噪声和加入噪声情况下的临边辐射强度模拟值,基于这两种模拟数据分别进行了临近空间大气温度反演,...
基于氧气A波段的临边辐射强度模拟数据对临近空间高度(60~110 km)的大气温度反演进行了研究及结果分析。首先,基于正演模型分别模拟了无噪声和加入噪声情况下的临边辐射强度模拟值,基于这两种模拟数据分别进行了临近空间大气温度反演,并对氧气A波段中的所有谱线的反演结果进行了分析,确定了氧气A波段各谱线权函数变化规律可作为温度观测的判断依据。温度通过影响线强和自吸收两部分来影响辐射强度,且温度对它们的影响正好相反,权函数就是用来表示温度对辐射强度影响大小的函数,而反演结果的差距可从其权函数中得到规律。在无噪声情况下,当温度对自吸收的影响小于对线强的影响时,权函数未发生正负翻转,温度反演精度较高,平均反演偏差为4.1 K;当温度对自吸收的影响大于对线强的影响时(主要位于60~80 km高度),权函数发生正负翻转,原因是自吸收降低了辐射强度对温度的灵敏度,此时温度的反演精度较差,平均反演偏差达到34.9 K。此外,在有噪声的情况下,强线比弱线的抗干扰能力更强,反演精度更高,在实际观测中也更适合用于温度的反演,所以线强的强弱也是谱线选择的另一个重要的依据。基于辐射弱线,进一步通过人为提高信噪比来分析辐射强度对反演精度的影响,结果表明:辐射越强,信噪比越大,温度的反演精度越高,反之则越低。当气辉谱线线强达到10-26时,也可以用于80 km以上的温度反演并获得较好的反演结果,反演精度<5 K。
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关键词
氧气A带
温度反演
临近空间
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职称材料
基于FY-3D电离层光度计数据开展夜间135.6nm辉光辐射强度对赤道环电流指数Dst的响应特性研究
被引量:
2
2
作者
江芳
毛田
+5 位作者
付利平
王劲松
胡秀清
贾楠
王天放
李叶飞
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2496-2505,共10页
远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、...
远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、电子总含量以及白天大气氧原子和氮分子的柱密度比O/N2等参数.本文基于IPM夜侧数据研究了在非极光区的中低纬度上,135.6 nm波段辐射强度在磁暴时与磁平静时的相对变化.研究表明,135.6 nm波段辐射强度极易受到磁暴影响发生扰动,对Dst指数响应十分敏感,即使是较弱的磁暴,135.6 nm波段辐射强度也会出现增强,辐射增强出现的时间与磁暴的主相与恢复相有很好的对应性;通过与IGS(International GNSS Service)提供的TEC比对研究表明,磁暴期间135.6 nm辐射增强并非仅由与电离层电子密度信息正相关的O+和电子辐射复合机制产生的辐射贡献引起;多个不同强度的磁暴事件研究表明,135.6 nm辐射强度在磁暴时相对平静时的增加量与Dst指数呈反比,即Dst指数越低,135.6 nm辐射强度的增加量越大,且纬度越高,135.6 nm辐射强度的增加量越大.
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关键词
DST指数
135.6
nm气辉辐射强度
峰值电子密度
电子总含量
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职称材料
宽谱段高光谱成像仪星上波长定标方法
被引量:
5
3
作者
王咏梅
石恩涛
王后茂
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期47-53,共7页
高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪...
高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪器狭缝函数卷积后初选出87条Fraunhofer吸收线,并分析了由Fraunhofer吸收线分布非均匀性引起的系统误差,以及由仪器探测能力不同而产生的随机误差。综合最大偏差和RMS,确定了在满足定标精度优于0.01 nm的条件下,可用的76条太阳Fraunhofer线的精确位置。该研究为高光谱成像探测载荷在轨高精度波长定标奠定了基础。
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关键词
波长漂移
波长定标
太阳参考光谱
太阳Fraunhofer线
高光谱成像
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职称材料
题名
基于氧气A波段发射谱线临近空间大气温度的反演及分析
被引量:
2
1
作者
杨晓君
王后茂
李叶飞
王咏梅
胡秀清
机构
中国科学院
国家
空间科学
中心
天基
空间
环境
探测
北京市重点实验室
中国科学院
空间
环境
态势感知技术重点实验室
中国科学院
大学天文与
空间科学
学院
上海卫星工程
研究
所
中国
气象局
国家
卫星气象
中心
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期5-10,共6页
基金
国家自然科学基金项目(41704178)资助。
文摘
基于氧气A波段的临边辐射强度模拟数据对临近空间高度(60~110 km)的大气温度反演进行了研究及结果分析。首先,基于正演模型分别模拟了无噪声和加入噪声情况下的临边辐射强度模拟值,基于这两种模拟数据分别进行了临近空间大气温度反演,并对氧气A波段中的所有谱线的反演结果进行了分析,确定了氧气A波段各谱线权函数变化规律可作为温度观测的判断依据。温度通过影响线强和自吸收两部分来影响辐射强度,且温度对它们的影响正好相反,权函数就是用来表示温度对辐射强度影响大小的函数,而反演结果的差距可从其权函数中得到规律。在无噪声情况下,当温度对自吸收的影响小于对线强的影响时,权函数未发生正负翻转,温度反演精度较高,平均反演偏差为4.1 K;当温度对自吸收的影响大于对线强的影响时(主要位于60~80 km高度),权函数发生正负翻转,原因是自吸收降低了辐射强度对温度的灵敏度,此时温度的反演精度较差,平均反演偏差达到34.9 K。此外,在有噪声的情况下,强线比弱线的抗干扰能力更强,反演精度更高,在实际观测中也更适合用于温度的反演,所以线强的强弱也是谱线选择的另一个重要的依据。基于辐射弱线,进一步通过人为提高信噪比来分析辐射强度对反演精度的影响,结果表明:辐射越强,信噪比越大,温度的反演精度越高,反之则越低。当气辉谱线线强达到10-26时,也可以用于80 km以上的温度反演并获得较好的反演结果,反演精度<5 K。
关键词
氧气A带
温度反演
临近空间
Keywords
Oxygen A-band
Temperature retrieval
Near space
分类号
P356 [天文地球—空间物理学]
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职称材料
题名
基于FY-3D电离层光度计数据开展夜间135.6nm辉光辐射强度对赤道环电流指数Dst的响应特性研究
被引量:
2
2
作者
江芳
毛田
付利平
王劲松
胡秀清
贾楠
王天放
李叶飞
机构
中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室
天基
空间
环境
探测
北京市重点实验室
中国科学院
空间
环境
态势感知技术重点实验室
国家
卫星气象
中心
中国科学院
大学
上海卫星工程
研究
所
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2496-2505,共10页
基金
国家重点研发计划(2022YFF0503901)
国家自然科学基金(41874187,42174226)项目资助。
文摘
远紫外气辉探测仪小型电离层光度计IPM于2017年11月15日随FY-3D卫星发射升空.IPM通过对地测量夜间O+和电子辐射复合产生的135.6 nm辉光辐射、白天光电子激发产生的OI 135.6 nm和N2LBH波段的辉光辐射,可以得到夜间电离层峰值电子密度、电子总含量以及白天大气氧原子和氮分子的柱密度比O/N2等参数.本文基于IPM夜侧数据研究了在非极光区的中低纬度上,135.6 nm波段辐射强度在磁暴时与磁平静时的相对变化.研究表明,135.6 nm波段辐射强度极易受到磁暴影响发生扰动,对Dst指数响应十分敏感,即使是较弱的磁暴,135.6 nm波段辐射强度也会出现增强,辐射增强出现的时间与磁暴的主相与恢复相有很好的对应性;通过与IGS(International GNSS Service)提供的TEC比对研究表明,磁暴期间135.6 nm辐射增强并非仅由与电离层电子密度信息正相关的O+和电子辐射复合机制产生的辐射贡献引起;多个不同强度的磁暴事件研究表明,135.6 nm辐射强度在磁暴时相对平静时的增加量与Dst指数呈反比,即Dst指数越低,135.6 nm辐射强度的增加量越大,且纬度越高,135.6 nm辐射强度的增加量越大.
关键词
DST指数
135.6
nm气辉辐射强度
峰值电子密度
电子总含量
Keywords
Dst index
135.6 nm emission intensity
Peak electron density
TEC
分类号
P351 [天文地球—空间物理学]
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职称材料
题名
宽谱段高光谱成像仪星上波长定标方法
被引量:
5
3
作者
王咏梅
石恩涛
王后茂
机构
中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室
中国科学院
大学天文与
空间科学
学院
中国科学院
空间
环境
态势感知技术重点实验室
天基
空间
环境
探测
北京重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期47-53,共7页
基金
北京市科委专项培育项目(Z151100003615001)
文摘
高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪器狭缝函数卷积后初选出87条Fraunhofer吸收线,并分析了由Fraunhofer吸收线分布非均匀性引起的系统误差,以及由仪器探测能力不同而产生的随机误差。综合最大偏差和RMS,确定了在满足定标精度优于0.01 nm的条件下,可用的76条太阳Fraunhofer线的精确位置。该研究为高光谱成像探测载荷在轨高精度波长定标奠定了基础。
关键词
波长漂移
波长定标
太阳参考光谱
太阳Fraunhofer线
高光谱成像
Keywords
wavelength shift
wavelength calibration
solar reference spectrum
solar Fraunhofer lines
hyper-spectral imaging
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
P412.27 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于氧气A波段发射谱线临近空间大气温度的反演及分析
杨晓君
王后茂
李叶飞
王咏梅
胡秀清
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FY-3D电离层光度计数据开展夜间135.6nm辉光辐射强度对赤道环电流指数Dst的响应特性研究
江芳
毛田
付利平
王劲松
胡秀清
贾楠
王天放
李叶飞
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
3
宽谱段高光谱成像仪星上波长定标方法
王咏梅
石恩涛
王后茂
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
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