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，測定污染物的移動和平流層臭氧的恢復情況以及對氣候變化的影響。Aura衛(wèi)星定位于705公里高度，每日繞地13到14圈，計劃運行壽命為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，同時探明全球大氣化學成分及氣候變化如何影響局地空氣質量的。詳見。圖EOS Aura衛(wèi)星大氣廓線測量結果Aura衛(wèi)星上搭載以下4臺儀器：l 高分辨率動態(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 對流層散射光譜輻射計TES（Tropospheric Emission Spectrometer）Aura上的4個傳感器(HIRDLS、MLS、OMI和TES)能夠每天提供全球臭氧層、空氣質量和關鍵氣候參數(shù)的觀測,其聯(lián)合觀測可以幫助認識平流層和對流層對臭氧的貢獻及影響臭氧分布的輸送、物理和化學過程。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噴氣推進實驗室（JPL）研制。UARS衛(wèi)星發(fā)射于1991年9月12日，共載有10臺儀器。UARS衛(wèi)星MLS的探測目的主要是對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、對流層上部水汽、云的冰水含量、平流層HNO3、進入平流層的火山SO2、與大氣重力波相關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），時間間隔為24.7s。MLS進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）幫助改進氣候變化預測水平；（3）幫助提高對全球空氣質量的認識。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儀器包括三個模塊：（1）GHz輻射計模塊，有118個640 GHz接收器和一個帶有0.8×1.6m主鏡的偏置型天線；（2）THz輻射計模塊，有2250