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基于O2分子1.27μm气辉反演临近空间温度廓线的新方法

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1.27 μm波段O2(a1∆g)气辉的辐射强度高、自吸收效应弱,是反演临近空间大气温度的理想目标源.基于O2分子气辉光谱理论以及"剥洋葱"算法,利用扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)的近红外临边观测数据,成功反演50～100 km区域的大气温度廓线.与SABER、ACE-FTS及激光雷达的观测结果对比表明,在55～85 km的切线高度范围内温度测量误差优于±10 K,而在55 km以下与85 km以上空间区域,由于受到自吸收效应、大气散射以及OH气辉的光谱污染等干扰,温度反演结果出现显著偏差.
A new method for retrieving the near-space temperature profile based on the 1.27 μm O2 airglow
The high radiation intensity and weak self-absorption effect of the O2(a1∆g)airglow in the 1.27 μm band make it an ideal target source for retrieval of the atmospheric temperature in the near-space.Based on the theory of O2 airglow spectral and the"onion-peeling"algorithm,the near-infrared limb-viewing data of the SCanning Imaging Ab-sorption SpectroMeter for Atmospheric CHartographY(SCIAMACHY)were successfully used to retrieve the atmo-spheric temperature profiles in the range of 50-100 km.Comparison with SABER,ACE-FTS and LIDAR observations shows that the temperature measurement error is better than±10 K in the tangential altitude of 55-85 km.However,in the space region below 55 km and above 85 km,the temperature retrieval results show significant bias due to the influ-ences of self-absorption effects,atmospheric scattering,and spectral contamination from OH airglow.

near-spaceO2(a1∆g)airglowlimb-viewingonion peeling algorithmtemperature retrieval

王道琦、王后茂、胡向瑞、何微微、李发泉、武魁军

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烟台大学 物理与电子信息学院,山东 烟台 264005

中国科学院国家空间科学中心,北京 100190

中国科学院精密测量科学与技术创新研究院,湖北 武汉 430071

临近空间 O2(a1∆g)气辉 临边观测 剥洋葱算法 温度反演

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2024

10.11972/j.issn.1001-9014.2024.02.011

红外与毫米波学报
中国光学学会 中国科学院上海技术物理所

红外与毫米波学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.612
ISSN：1001-9014
年,卷(期)：2024.43(2)
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