科学技术创新2023.04RTTOV中模拟亮温对垂直插值方案的敏感性研究周校立1，2，官莉1，2*（1.南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室，江苏南京；2.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心，江苏南京）辐射传输模式作为研究如大气温度、湿度等大气状态变量和卫星遥感辐射量的重要工具，通过建立卫星观测的辐射量与大气温度、湿度等大气变量间的映射关系，从而对给定的地表参数、卫星观测仪器和大气状态参数，模拟出卫星接收到的大气层顶出射辐射[1]。辐射传输模式发展至今，两大类辐射传输模式在大气遥感领域得到广泛使用：一类是逐线模式，例如被广泛应用的LBLRTM（Line-By-LineRadiativeTransferModel）；另一类是快速模式，如欧洲开发的RTTOV（RadiativeTransferforTOVS）[2]等。RTTOV模式经过多年发展，可以快速、准确的模拟给定各参量下的微波和红外的卫星观测辐射值[3]。正演模式中，对于给定参数和参量，计算出各模式层到大气层顶的光学厚度，再计算出总通道透过率，代入至辐射传输方程中输出卫星观测到的辐射值[4]。气象卫星是构成完整气象观测系统的重要一环，它弥补了常规地面观测由于分布不均匀，受自然环境影响大，仪器不统一以及受国界限制等缺点。常规遥感仪器由于仅在长波红外波段设置了数十个光谱通道，然而星载红外高光谱探测仪在长波红外波段设置了数千个甚至数万个光谱通道，因此能为数值模式提供更高精度的卫星观测信息；利用这些信息能反演大气和地表参数，包括大气温度、湿度廓线和大气成分等的三维垂直分布结构。载于我国极轨气象卫星上的第一个红外高光谱大气探测仪FY-3DHIRAS（High-SpectralInfraredAtmosphericSounder）覆盖长波红外、中波红外和短波红外3个波段，共有2275个光谱通道，光谱分辨率为0.625cm-1。HIRAS的观测资料和产品在资料同化、数值天气预报、三维温湿度、风场反演等领域得到了广泛的应用。因此，以星载红外高光谱探测仪FY-3DHIRAS为例，探讨RTTOV快速辐射传输模式中不同垂直差值方案对模拟亮度温度和K矩阵的敏感性，以逐线LBLRTM模式为基准，判断各种垂直差值方案的适用范围。1辐射传输模式基金项目：国家自然科学基金（41975028）。作者简介：周校立（1998-），男，硕士研究生，研究方向：资源与环境。通讯作者：官莉（1973-），女，博士，教授，研究方向：大气探测与大气遥感。摘要：以搭载在风云3号D星上的红外高光谱探测仪HIRAS为例，研究了目前广泛使用的快速辐射传输模式RTTOV中...
