星载痕量气体差分吸收光谱仪1级数据质量评价

摘要

星载痕量气体差分吸收光谱仪(EM I)是我国第一台用于监测对流层和平流层痕量气体的高光谱分辨率成像光谱仪.为了充分了解载荷的特点,更好地利用1级数据进行痕量气体反演,本研究对EM I实测的辐照度和辐亮度数据进行了综合评价.研究表明EMI紫外2波段(UV2)和可见光1波段(VIS1)的狭缝函数都表现出明显的行依赖性,其随行波动的标准差是OMI和TROPOMI的6倍以上.对不同行采用不同的狭缝函数,可以提高辐照度光谱的定标精度,进而提高痕量气体反演精度.EM I辐照度和辐亮度数据都有波长漂移现象,平均漂移量分别为0.015和0.03 nm,有明显的行依赖性.目前的波长漂移量满足设计指标(0.05 nm)的要求,但在痕量气体反演过程中仍需进行波长精校准.EMI辐照度数据与OMI和TROPOMI同一天测量的辐照度以及参考太阳光谱高度一致(r>0.95),绝对偏差小于4.3％;通过对比在洁净太平洋地区无云像元的平均辐亮度数据发现,EMI与OMI和TROPOMI也有很好的一致性(r>0.93),平均偏差小于13.2％;说明EM I数据辐射定标精度较高.研究表明当前EM I载荷数据质量能够满足痕量气体反演的要求,可为后续国产载荷的研制和数据质量评估方案提供参考.