微波臨邊探測器MLS

1、微波臨邊探測器MLS一、 Aura衛(wèi)星地球觀測系統(tǒng)EOS系列的第三顆衛(wèi)星Aura衛(wèi)星于2004年7月15日發(fā)射成功。美國宇航局的這顆大氣成分或環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星，目的是研究大氣成分，測定污染物的移動(dòng)和平流層臭氧的恢復(fù)情況以及對(duì)氣候變化的影響。Aura衛(wèi)星定位于705公里高度，每日繞地13到14圈，計(jì)劃運(yùn)行壽命為6年。Aura衛(wèi)星的重要功能之一是了解局地的空氣污染將如何影響全球大氣，同時(shí)探明全球大氣化學(xué)成分及氣候變化如何影響局地空氣質(zhì)量的。詳見。圖EOS Aura衛(wèi)星大氣廓線測量結(jié)果Aura衛(wèi)星上搭載以下4臺(tái)儀器：l 高分辨率動(dòng)態(tài)臨邊探測器HIRDLS（High Resolution Dynamics

2、 Limb Sounder）l 微波臨邊探測器（MLS，Microwave Limb Sounder）l 臭氧監(jiān)測儀OMI（Ozone Monitoring Instrument）l 對(duì)流層散射光譜輻射計(jì)TES（Tropospheric Emission Spectrometer）Aura上的4個(gè)傳感器(HIRDLS、MLS、OMI和TES)能夠每天提供全球臭氧層、空氣質(zhì)量和關(guān)鍵氣候參數(shù)的觀測,其聯(lián)合觀測可以幫助認(rèn)識(shí)平流層和對(duì)流層對(duì)臭氧的貢獻(xiàn)及影響臭氧分布的輸送、物理和化學(xué)過程。二、UARS衛(wèi)星的微波臨邊探測器MLS最早的微波臨邊探測器MLS搭載在NASA的高層大氣研究衛(wèi)星UARS（Upper

3、 Atmosphere Research Satellite）上，由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）研制。UARS衛(wèi)星發(fā)射于1991年9月12日，共載有10臺(tái)儀器。UARS衛(wèi)星MLS的探測目的主要是對(duì)探測威脅臭氧層的工業(yè)氯氟烴，提供全球范圍的一氧化氯（ClO）資料、獲悉破壞臭氧的氯的主要形式。UARS MLS同時(shí)還用于探測平流層的臭氧和水汽。UARS MLS獲得的其他探測資料有：平流層溫度、對(duì)流層上部水汽、云的冰水含量、平流層HNO3、進(jìn)入平流層的火山SO2、與大氣重力波相關(guān)的溫度變化和平流層CH3CN。通常提供的UARS MLS探測資料為1991年9月29日-1994年3月15日的逐日資料（

4、平流層水汽資料終止于1993年4月15日）。為了保持MLS天線掃描機(jī)械裝置的壽命和保存UARS衛(wèi)星的能量，1994年3月15日以后探測資料日益減少。MLS最終停止觀測是在2001年8月25日。三、Aura衛(wèi)星的微波臨邊探測器MLS微波臨邊探測器MLS，同時(shí)也是EOS Aura衛(wèi)星的重要探測器之一，主要用于測量地球大氣臨邊的微波熱輻射，通過臨邊掃描來觀測從平流層到對(duì)流層頂?shù)?18、190、240、640GHz和2.5THz光譜范圍的微波散射。MLS資料既可用于反演O3、H2O、BrO、ClO、HCl、HOCl、OH、HO2、HCN、CO、HNO3、N2O和SO2混合比的垂直廓線，也可用于反演冰的

5、相對(duì)濕度、云含水量、云含冰量、重力勢高度和溫度。MLS觀測資料的垂直分辨率是3 km左右，空間范圍基本為全球（南北緯82°之間）。每條廓線沿衛(wèi)星軌跡的空間間隔為1.5°（約165 km），時(shí)間間隔為24.7s。MLS進(jìn)行日間和夜間全球觀測。MLS探測的內(nèi)容有大氣成分、溫度、濕度和云冰，用于開展以下研究工作：（1）跟蹤監(jiān)測平流層臭氧層的穩(wěn)定性；（2）幫助改進(jìn)氣候變化預(yù)測水平；（3）幫助提高對(duì)全球空氣質(zhì)量的認(rèn)識(shí)。MLS探測的是Aura衛(wèi)星飛行方向前端地球“臨邊”（即邊緣大氣的邊緣）發(fā)射的微波熱量，每25s完成一次從地表到約90km高度的掃描。未來的MLS技術(shù)將通過更短波長的紅外、可見光和紫外通道，探測到冰云和氣溶膠。圖Aura上搭載的MLS儀器EOS MLS儀器包括三個(gè)模塊：（1）GHz輻射計(jì)模塊，有118個(gè)640 GHz接收器和一個(gè)帶有0.8×1.6m主鏡的偏置型天線；（2）THz輻射計(jì)模塊，有2250