基于氣象資料變化特征和輻射傳輸模式的微波輻射計(jì)工作狀態(tài)分析

王振會(huì)，曹雪芬，黃建松，楚艷麗，李青

(1．南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210044;2．南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院，江蘇南京 210044;3．中國(guó)氣象局北京城市氣象研究所，北京100089)

基于氣象資料變化特征和輻射傳輸模式的微波輻射計(jì)工作狀態(tài)分析

王振會(huì)1，2，曹雪芬2，黃建松2，楚艷麗3，李青1，2

(1．南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210044;2．南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院，江蘇南京 210044;3．中國(guó)氣象局北京城市氣象研究所，北京100089)

0 引言

由于地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，給定地點(diǎn)的氣象要素具有一定的變化特征，尤其是大氣溫度季節(jié)變化和日變化統(tǒng)計(jì)特征。而另一方面，天氣系統(tǒng)、局地地形等因素，尤其是云的出現(xiàn)，對(duì)氣象要素變化的統(tǒng)計(jì)特征起到調(diào)制作用。因此，及時(shí)的大氣探測(cè)有助于人們了解氣象要素的實(shí)際狀態(tài)，而大氣溫度的季節(jié)變化和日變化統(tǒng)計(jì)特征可以用于判斷觀(guān)測(cè)儀器所處的工作狀態(tài)。

地基微波輻射計(jì)已經(jīng)成為大氣探測(cè)的一種微波遙感裝備，用于接收大氣發(fā)射的微波信號(hào)。大氣中的分子、氣溶膠、水滴、冰晶等物質(zhì)發(fā)射微波信號(hào)，由輻射計(jì)接收后，進(jìn)行反演，得出溫度、濕度、液態(tài)水等物理量。地基微波輻射計(jì)在大氣遙感探測(cè)中的地位日趨重要，尤其在大氣溫、濕廓線(xiàn)的反演方面有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。微波輻射計(jì)可以對(duì)大氣的溫濕狀況進(jìn)行全天候的觀(guān)測(cè)，能夠得到高時(shí)間分辨率的大氣溫濕參數(shù)資料，極大地彌補(bǔ)了無(wú)線(xiàn)電探空資料每天時(shí)次少、空間分辨率低的不足。其連續(xù)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于充分了解大氣的溫濕狀況，大氣逆溫層的生消變化規(guī)律以及大霧災(zāi)害性天氣的預(yù)警等，都有著重要的參考意義(張培昌和王振會(huì)，1995;段英和吳志會(huì)，1999;黃彥彬等，2001;劉紅燕等，2009;趙兵科等，2009;劉亞亞等，2010)。隨著地基微波輻射計(jì)的應(yīng)用尤其是組網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展(趙柏林，1995)，郭偉等(2010)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需要設(shè)計(jì)了地基微波輻射計(jì)網(wǎng)絡(luò)資料處理系統(tǒng)。

目前用于大氣遙感的地基微波輻射計(jì)，通常有多個(gè)通道，直接測(cè)量大氣在多個(gè)頻率處向下輻射的電磁波能量(用亮溫表示)，利用這些亮溫觀(guān)測(cè)值可以反演出對(duì)流層大氣的溫度廓線(xiàn)、水汽含量、云中液態(tài)水含量等。例如，某型微波輻射計(jì)有12個(gè)通道，其中，5 個(gè)低頻通道 (22.235、23.035、23.835、26.235、30.000 GHz)用于水汽含量和液態(tài)水含量遙感反演，7 個(gè)高頻通道(51.25、52.28、53.85、54.94、56.66、57.29、58.80 GHz)用于大氣溫度廓線(xiàn)遙感反演。對(duì)于7個(gè)高頻通道，由于電磁波頻率越接近60 GHz，大氣中的氧氣吸收越強(qiáng)，所以58.80和57.29 GHz通道主要獲得邊界層大氣溫度信息，而頻率較低的51.25、52.28 GHz等通道主要用于反演較上層的大氣溫度信息。對(duì)于5個(gè)低頻通道，22.235 GHz接近水汽吸收線(xiàn)，在大氣溫度層結(jié)已知的情況下，主要代表大氣底層濕度信息，隨著頻率增加到30.000 GHz，水汽吸收逐漸減弱，主要提供大氣中上層水汽含量和和液態(tài)水含量信息。

微波輻射計(jì)目前在氣象觀(guān)測(cè)中還是一個(gè)比較新的技術(shù)，和其他氣象儀器一樣，觀(guān)測(cè)資料都需要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。氣象上基于常規(guī)觀(guān)測(cè)技術(shù)的觀(guān)測(cè)資料也都要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控(William，2001;任芝花和劉小寧，2005;謝從剛和王振會(huì)，2007;任芝花等，2010)。王振占和李蕓(2004，2005)針對(duì)神舟四號(hào)飛船輻射計(jì)的在軌定標(biāo)特點(diǎn)，選取了全球大洋開(kāi)闊海域的浮標(biāo)、星載微波輻射計(jì)產(chǎn)品和島上氣象探空數(shù)據(jù)，通過(guò)理論計(jì)算得出亮溫作為輻射計(jì)測(cè)量的低端。

本文在簡(jiǎn)要介紹大氣微波輻射傳輸方程的基礎(chǔ)上，以上述12通道地基微波輻射計(jì)在南京2010年11月27日—2011年5月29日期間08時(shí)(北京時(shí)間，下同)晴天的實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)資料為例，將獨(dú)立來(lái)源的NCEP大氣溫濕層結(jié)資料代入大氣輻射傳輸方程計(jì)算得到亮溫值，與微波輻射計(jì)測(cè)得的亮溫值進(jìn)行對(duì)比，以南京冬春季節(jié)大氣溫度變化的統(tǒng)計(jì)特征為依據(jù)，來(lái)判斷該輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)期間的工作狀態(tài)，為同類(lèi)微波輻射計(jì)觀(guān)測(cè)資料質(zhì)量控制提供參考。

1 大氣輻射傳輸方程和程序簡(jiǎn)介

圖1 輻射在大氣中的傳輸Fig.1 Downward radiative transfer in the atmosphere

考慮平面平行晴空大氣，忽略散射，輻射傳輸方向的天頂角為θ。對(duì)于地基遙感，輻射計(jì)天線(xiàn)指向天頂角θ(圖1)，觀(guān)測(cè)半無(wú)限大氣及外空，由輻射傳輸理論得地基微波輻射計(jì)應(yīng)該測(cè)量得到的下行輻射亮溫計(jì)算公式(張培昌和王振會(huì)，1995)為其中:τ是從高度z處到地基微波輻射計(jì)天線(xiàn)(z=0)處大氣層的透過(guò)率;TB(∞)為宇宙背景的輻射亮溫;T(z)是大氣溫度層結(jié);ka(z)是體積吸收系數(shù)，在晴空無(wú)云條件下主要由氧氣和水汽吸收系數(shù)總和來(lái)決定。氧氣分子的吸收系數(shù)是大氣溫度、壓力和頻率的函數(shù);水汽分子的吸收系數(shù)則是大氣溫度、壓力、濕度和頻率的函數(shù)。

基于以上基本理論，設(shè)計(jì)亮溫模擬計(jì)算軟件MWGRND(Westwater et al.，1985;王振會(huì)，1988)。流程可簡(jiǎn)化為圖2。MWGRND中選用Liebe模式(Liebe，1985)計(jì)算吸收系數(shù)，TB(∞)取3 K。該模式的可用性已經(jīng)過(guò)過(guò)去研究工作的認(rèn)可(Westwater et al.，1985;王振會(huì)，1988)，并不斷得到應(yīng)用(張培昌和王振會(huì)，1995;郭偉等，2010;王振會(huì)等，2011a，2011b;紀(jì)雷等，2012)，尤其是在近幾年武漢(敖雪等，2011)、北京等地輻射計(jì)計(jì)算與觀(guān)測(cè)對(duì)比中也得到驗(yàn)證。

2 微波輻射計(jì)一級(jí)數(shù)據(jù)分析

微波輻射計(jì)一級(jí)數(shù)據(jù)(Lv1)即輻射計(jì)測(cè)得的亮溫。本文分析取2010年11月27日—2011年5月29日期間77個(gè)晴空日(表1)08時(shí)的微波輻射計(jì)測(cè)得的亮溫?cái)?shù)據(jù)。微波輻射計(jì)地點(diǎn)附近08時(shí)探空數(shù)據(jù)由University of Wyoming網(wǎng)站(http://www.uwyo.edu/)下載，在實(shí)際的質(zhì)量控制應(yīng)用中，可使用當(dāng)?shù)靥娇召Y料，如果當(dāng)?shù)責(zé)o探空資料則也可使用天氣預(yù)報(bào)數(shù)值模式的輸出?！扒缣臁笔歉鶕?jù)探空數(shù)據(jù)“各高度上相對(duì)濕度小于85%”來(lái)定義的。

表1 77個(gè)晴空日的日期、順序號(hào)和日期序號(hào)Table 1 Clear dates during the experiment period from November 27，2010 to May 29，2011

圖2 亮溫模擬軟件MWGRND計(jì)算流程Fig.2 Flow chart for brightness temperature calculation by MWGRND

本文選擇08時(shí)的主要原因有二:1)探空資料多數(shù)站為一天兩次，一般早晨“晴空”發(fā)生概率較大且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而晚上“晴空”發(fā)生概率較小且持續(xù)時(shí)間較短(受太陽(yáng)加熱影響)。因此，探空資料與輻射計(jì)資料的時(shí)空不一致性在晚上表現(xiàn)較強(qiáng)、在早上表現(xiàn)較弱，因此選擇“早上”進(jìn)行研究，這便于消除探空資料與輻射計(jì)資料的時(shí)空不一致對(duì)輻射計(jì)工作狀態(tài)分析結(jié)論的影響。2)對(duì)于輻射計(jì)工作狀態(tài)檢查而言，液氮定標(biāo)一般是數(shù)個(gè)月進(jìn)行一次，而用本文的方法則可以有效地增加輻射計(jì)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)頻次，以便更加及時(shí)地發(fā)現(xiàn)輻射計(jì)性能是否存在逐漸衰退的問(wèn)題。

2.1 水汽和液態(tài)水遙感通道

水汽和液態(tài)水探測(cè)的5個(gè)通道在77個(gè)晴空日08時(shí)亮溫的測(cè)量值和計(jì)算值如圖3所示，其中，T為各有關(guān)通道亮溫的測(cè)量值，TC為相應(yīng)的計(jì)算值。

由圖3可見(jiàn)，各通道測(cè)量值與計(jì)算值的變化一致性比較好，但前4個(gè)通道測(cè)量值明顯大于計(jì)算值，30.000 GHz通道測(cè)量值明顯小于計(jì)算值，且有一些是負(fù)值，這顯然不合理。為此，計(jì)算偏差并建立各通道測(cè)量值與計(jì)算值之間的線(xiàn)性關(guān)系(表2)。

表2 水汽和液態(tài)水遙感通道亮溫測(cè)量值與計(jì)算值之間關(guān)系統(tǒng)計(jì)量(樣本容量 N=77)Table 2 Statistics for the calculated and observed brightness temperatures for the 5 channels to sense humidity and liquid water content(sample size N=77)

表2中ˉT為各有關(guān)通道亮溫觀(guān)測(cè)樣本的平均值，ˉTC為相應(yīng)的計(jì)算樣本平均值。由表2可見(jiàn)，前4個(gè)通道測(cè)量值存在明顯的正偏差(即(ˉT-ˉTC)＞0)，30.000 GHz通道測(cè)量值存在著明顯的負(fù)偏差(即(ˉT-ˉTC)＜ 0)，但所有通道的亮溫計(jì)算值與觀(guān)測(cè)值之間線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R都在0.9以上，對(duì)于容量N=77這樣的“大樣本”而言，其相關(guān)性顯然是顯著的(取顯著性水平α=0.05，針對(duì)原假設(shè):ρ=0(ρ為總體相關(guān)系數(shù))的t檢驗(yàn)表明應(yīng)拒絕此假設(shè))。取置信水平為95%，計(jì)算得到各個(gè)通道相關(guān)系數(shù)的置信區(qū)間，可見(jiàn)總體相關(guān)性多在0.95以上。

用于水汽和液態(tài)水遙感的所有通道的亮溫計(jì)算值與觀(guān)測(cè)值之間一致性很好，這一方面表明，輻射傳輸模式MWGRND可以用于這5個(gè)通道的亮溫模擬計(jì)算，進(jìn)而經(jīng)過(guò)線(xiàn)性訂正后，可以用于檢查輻射計(jì)在這5個(gè)通道的運(yùn)行狀態(tài);另一方面表明，該輻射計(jì)的水汽和液態(tài)水遙感通道，在觀(guān)測(cè)研究期間工作狀態(tài)良好。

2.2 大氣溫度遙感通道

用于對(duì)流層大氣溫度廓線(xiàn)遙感反演的7個(gè)通道在77個(gè)晴空日08時(shí)的亮溫測(cè)量值和計(jì)算值如圖4所示。

隨著南京由冬、春季進(jìn)入夏季，大氣溫度逐漸回升使得各頻率處亮溫逐漸上升，由于大氣溫度在底層受大地影響回升較快、對(duì)流層上層大氣回暖較慢，而7個(gè)通道中頻率較高的通道主要代表對(duì)流層底層溫度，頻率較低的通道主要代表對(duì)流層上層溫度(張培昌和王振會(huì)，1995)，因此在圖4中可見(jiàn)，在頻率較高的通道(如57.29、58.80 GHz等)亮溫逐漸上升趨勢(shì)明顯，而在頻率較低的通道(如51.25、52.28 GHz等)亮溫逐漸上升趨勢(shì)不太明顯(計(jì)算值在77 d里變化不大)。但是，該輻射計(jì)測(cè)量值在

51.25、52.28、53.38 GHz 通道仍然逐漸偏離計(jì)算值，尤其是51.25 GHz通道亮溫觀(guān)測(cè)值隨時(shí)間減小(下文稱(chēng)其為“一邊倒”)，進(jìn)入4—5月依然在明顯下降、逐漸遠(yuǎn)離大氣溫度的季節(jié)變化特征，已經(jīng)由開(kāi)始(2010年11月底)的80 K減小到2011年5月底的-60 K。

這種現(xiàn)象在 54.94、56.66G、57.29、58.80 GHz通道盡管不太明顯但也存在。因此可以推測(cè)，該輻射計(jì)這些通道的工作狀態(tài)不正常。

圖3 水汽和液態(tài)水探測(cè)的5個(gè)通道在77個(gè)晴空日08時(shí)亮溫的測(cè)量值和計(jì)算值 a.22.235 GHz;b.23.035 GHz;c.23.835 GHz;d.26.235 GHz;e.30.000 GHzFig.3 The calculated and observed brightness temperature variations at 08:00 BST on the 77 clear days for the 5 channels at the frequencies of(a)22.235，(b)23.035，(c)23.835，(d)26.235，and(e)30.000 GHz to sense humidity and liquid water content

3 對(duì)輻射計(jì)的大氣溫度遙感通道觀(guān)測(cè)值“一邊倒”的進(jìn)一步分析

圖4中的亮溫模擬計(jì)算值TC由于是在晴天，所以其趨勢(shì)性變化僅由大氣溫度的季節(jié)變化引起(在基本肯定計(jì)算模式正確性的情況下)，而亮溫觀(guān)測(cè)值T的趨勢(shì)性變化，包含大氣溫度的自然變化和儀器性能“一邊倒”引起的變化。因此，可以預(yù)見(jiàn)，去除TC和T中的趨勢(shì)性變化，TC和 T之間的相關(guān)性就有明顯改善。

以51.25 GHz通道為例，圖5a給出TC和T的相關(guān)性分析，二者呈負(fù)相關(guān)(R=-0.601 7)，這顯然不合理。圖5b給出TC和T中的變化趨勢(shì)，與圖4a相比，圖5b給出了它們分別隨時(shí)間變化的趨勢(shì)方程。由T的趨勢(shì)方程計(jì)算出T的估計(jì)值 ^T，然后計(jì)算ΔT=T-^T，這就是去除T中變化趨勢(shì)后的亮溫觀(guān)測(cè)值。同樣，由TC的趨勢(shì)方程計(jì)算出TC的估計(jì)值 ^TC，然后計(jì)算ΔTC=TC-^TC，就是去除TC中變化趨勢(shì)后的亮溫模擬值。圖5c給出ΔT和ΔTC的相關(guān)性，可見(jiàn)二者呈正相關(guān)(R=0.298 7)。因此，去除趨勢(shì)變化后就改善了亮溫模擬值和觀(guān)測(cè)值之間相關(guān)系數(shù)的合理性。

同樣方法應(yīng)用于其他6個(gè)通道，得到相關(guān)系數(shù)如表3所列?？梢?jiàn)，對(duì)前6個(gè)通道，去除趨勢(shì)性變化都明顯地改善了計(jì)算值和觀(guān)測(cè)值之間的相關(guān)性。通道頻率越低，改善越大，這意味著在季節(jié)性變化影響隨高度增加而減小的情況下，溫度遙感通道性能“一邊倒”變化趨勢(shì)對(duì)低頻率通道的影響更大。在頻率最高的58.80GHz通道，相關(guān)系數(shù)最大、通道性能“一邊倒”變化趨勢(shì)不明顯，去除趨勢(shì)性變化后的相關(guān)系數(shù)略有減小，這是因?yàn)闃颖镜碾S機(jī)性。

圖4 大氣溫度遙感的7個(gè)通道在77個(gè)晴空日08時(shí)的亮溫測(cè)量值和計(jì)算值 a.51.25 GHz;b.52.28 GHz;c.53.85 GHz;d.54.94 GHz;e.56.66 GHz;f.57.29 GHz;58.80 GHzFig.4 The calculated and observed brightness temperature variations at 08:00 BST on the 77 clear days for the 7 temperaturesensing channels at the frequencies of(a)51.25，(b)52.28，(c)53.85，(d)54.94，(e)56.66，(f)57.29，and(g)58.80 GHz

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了大氣微波輻射傳輸模式，以南京冬春季大氣溫度變化的統(tǒng)計(jì)特征為依據(jù)，以南京某輻射計(jì)2010年11月27日—2011年5月29日08時(shí)晴天的實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)資料為例，通過(guò)對(duì)其12個(gè)通道的亮溫觀(guān)測(cè)值和模式計(jì)算值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比和物理分析，給出該輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)期間的工作狀態(tài)判斷。

圖5 51.25 GHz通道“一邊倒”趨勢(shì)對(duì)亮溫模擬值和觀(guān)測(cè)值之間相關(guān)性的影響分析 a.TC和T的相關(guān)性;b.TC和T的日變化趨勢(shì);c.ΔTC和ΔT的相關(guān)性Fig.5 Analysis on the impact of 51.25 GHz channel specification degradation on the correlation between the calculated and observed brightness temperatures a.correlation between the calculated and observed brightness temperatures;b.daily variation tendency of the calculated and observed brightness temperatures;c.correlation between the calculated and observed brightness temperatures after removing time tendency

表3 溫度遙感通道性能“一邊倒”變化趨勢(shì)對(duì)亮溫模擬值和觀(guān)測(cè)值之間相關(guān)性的影響分析(樣本容量N=77)Table 3 The impact of temperature-sensing channel specification degradations on the correlation between the calculated and observed brightness temperatures(sample size N=77)

實(shí)際資料表明，該輻射計(jì)用于水汽和液態(tài)水遙感的5個(gè)通道，亮溫的計(jì)算值與觀(guān)測(cè)值之間線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R都在0.9以上，一致性很好。這一方面表明，輻射傳輸模式MWGRND可以用于這5個(gè)通道的亮溫模擬計(jì)算，進(jìn)而經(jīng)過(guò)線(xiàn)性訂正后，可以用于檢查輻射計(jì)在這5個(gè)通道的運(yùn)行狀態(tài)。另一方面表明，該輻射計(jì)的這5個(gè)通道在觀(guān)測(cè)研究期間工作狀態(tài)良好，盡管30 GHz通道亮溫觀(guān)測(cè)值有負(fù)值產(chǎn)生(可以經(jīng)過(guò)線(xiàn)性訂正來(lái)消除)。

用于對(duì)流層大氣溫度遙感的7個(gè)通道的亮溫觀(guān)測(cè)值基本上隨時(shí)間逐漸減小、逐漸偏離計(jì)算值、偏離南京冬春季大氣溫度變化的統(tǒng)計(jì)特征，尤其是51.25 GHz通道亮溫觀(guān)測(cè)值隨時(shí)間減小、已經(jīng)由開(kāi)始(2010年11月底)的80 K減小到2011年5月初的-20 K、5月底的-60 K。這種“一邊倒”現(xiàn)象在54.94、56.66、57.29、58.80 GHz 通道盡管不太明顯但也存在。因此，可以判斷該輻射計(jì)在實(shí)驗(yàn)期間工作狀態(tài)不正常。而后的返廠(chǎng)檢查表明，這是該輻射計(jì)噪聲管性能下降直至失效而引起的。

本文所用的方法可供微波輻射計(jì)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)和觀(guān)測(cè)資料質(zhì)量控制參考。

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(責(zé)任編輯:劉菲)

Analysis on the working state of a ground-based microwave radiometer based on radiative transfer model and meteorological data variation features

WANG Zhen-hui1，2，CAO Xue-fen2，HUANG Jian-song2，CHU Yan-li3，LI Qing1，2
(1.Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters，NUIST，Nanjing 210044，China;2.School of Atmospheric Physics，NUIST，210044，China;3.Urban Meteorological Research Institute，CMA，Beijing 100089，China)

提出利用晴天每天早晨08時(shí)的觀(guān)測(cè)資料，以大氣溫度季節(jié)變化統(tǒng)計(jì)特征為依據(jù)，來(lái)判斷微波輻射計(jì)觀(guān)測(cè)期間的工作狀態(tài)。簡(jiǎn)要介紹了大氣微波輻射傳輸方程，以南京冬春季節(jié)大氣溫度變化的統(tǒng)計(jì)特征為依據(jù)，以2010年11月27日—2011年5月29日期間南京某輻射計(jì)08時(shí)晴天的實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)資料為例，通過(guò)對(duì)其12個(gè)通道的亮溫觀(guān)測(cè)值和計(jì)算值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比和物理分析，給出該輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)期間的工作狀態(tài)判斷，認(rèn)為用于濕度遙感的22.235、23.035、23.835、26.235和30.000 GHz五個(gè)通道觀(guān)測(cè)期間工作狀態(tài)良好、穩(wěn)定，而用于溫度遙感的51.25、52.28、53.85、54.94、56.66、57.29和58.80 GHz七個(gè)通道性能一直衰退。本文提出的方法可供微波輻射計(jì)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)和觀(guān)測(cè)資料質(zhì)量控制參考。

微波輻射計(jì);資料變化特征;工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)

The paper proposes to judge the working condition of a ground-based microwave radiometer for atmospheric remote sensing by observing the brightness temperature(TB)at 08:00 BST on clear days according to atmospheric temperature seasonal variation features.Radiative transfer theory was briefly introduced and the data of temperature at 08:00 BST observed at Nanjing during the period of November 27，2010 to May 29，2011 were used to make a statistical comparison between the observed TB with a groundbased microwave radiometer and the simulated TB with radiosonde profiles as input to radiative transfer calculation in order to judge the working condition of the radiometer.The radiometer has 12 channels including 5 channels at 22.235，23.035，23.835，26.235 and 30.000 GHz for sensing humidity and liquid water content and 7 channels at 51.25，52.28，53.85，54.94，56.66，57.29 and 58.80 GHz for sensing temperature profiles.The results showed that the former 5 channels worked well in the period while the latter 7 did not.The methodology may be applied to radiometers＇working condition monitoring as well as observation data quality control.

ground-based microwave radiometer;data variation features;working condition monitoring

王振會(huì)，曹雪芬，黃建松，等.2014.基于氣象資料變化特征和輻射傳輸模式的微波輻射計(jì)工作狀態(tài)分析［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，37(1):1-8.

Wang Zhen-hui，Cao Xue-fen，Huang Jian-song，et al.2014.Analysis on the working state of a ground-based microwave radiometer based on radiative transfer model and meteorological data variation features［J］.Trans Atmos Sci，37(1):1-8.(in Chinese)

P412

A

1674-7097(2014)01-0001-08

2012-08-04;改回日期:2012-11-08

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41005005);城市氣象科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(IUMKY＆UMRF201101);中國(guó)氣象局武漢暴雨研究所暴雨研究開(kāi)放基金資助項(xiàng)目(IHR2009K01)

王振會(huì)，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榇髿馓綔y(cè)與大氣遙感，eiap@nuist.edu.cn.