谷松巖 吳榮華 游 然

(中國氣象局中國遙感衛(wèi)星輻射測量和定標重點開放實驗室 國家衛(wèi)星氣象中心，北京100081)

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FY-3A/MWHS冷空測值受月球影響分析及修正

谷松巖 吳榮華*游 然

(中國氣象局中國遙感衛(wèi)星輻射測量和定標重點開放實驗室 國家衛(wèi)星氣象中心，北京100081)

為解決月球對風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌實時輻射定標的影響問題，該文根據(jù)風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌實時觀測數(shù)據(jù)分析，通過多項式擬合分析技術，建立修正模型，消除月球影響，得到合理的輻射定標結果。風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌實測數(shù)據(jù)分析表明：月球對風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌輻射定標結果影響最嚴重時一天內(nèi)可干擾4～5條軌道，每條軌道有近100個掃描周期受到污染。月球影響致使冷空定標觀測數(shù)據(jù)跳升1000個計數(shù)值，如果不進行污染濾除會造成對地觀測亮溫下降約20 K，導致輻射資料無法同化進入數(shù)值天氣預報模式。通過與同類載荷的交叉比對分析，修正月球影響后，風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌實時輻射定標結果精度與在軌測試結果相當。

微波濕度計； 輻射定標； 月球影響； 修正模型

引 言

風云三號衛(wèi)星微波濕度計具有全天候獲取全球大氣水汽垂直分布信息能力，可以獲取與臺風、暴雨等強對流天氣現(xiàn)象密切相關的云雨大氣參數(shù)，提升我國極軌氣象衛(wèi)星災害性天氣監(jiān)測預警能力。美國和歐洲在各自的極軌環(huán)境業(yè)務衛(wèi)星上裝載了同類微波大氣探測器，這些遙感數(shù)據(jù)在數(shù)值天氣預報和氣候變化研究中發(fā)揮了重要作用[1-2]。

風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌以與軌道垂直方式進行掃描觀測(簡稱交軌掃描，crosstrack scanning)，通過對冷空和內(nèi)部黑體兩個輻射參考點的觀測，實現(xiàn)兩點定標。在2.667 s的掃描周期內(nèi)獲取98個對地觀測數(shù)據(jù)，3組內(nèi)部黑體觀測數(shù)據(jù)和3組冷空觀測數(shù)據(jù)[3-7]。

風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌輻射定標過程包括計算定標系數(shù)和對地觀測數(shù)據(jù)的輻射定標處理兩個步驟。理想情況下，在軌定標系數(shù)應該非常穩(wěn)定，地氣系統(tǒng)微波輻射特征信息蘊含在對地觀測數(shù)據(jù)中，通過穩(wěn)定的定標系數(shù)轉換得到天線亮溫，并進一步通過天線訂正等得到目標亮溫。

正常情況下，冷空和熱源定標觀測數(shù)據(jù)的隨機脈動反映的是儀器靈敏度特征，當脈動量超過質控閾值(3倍標準差)，一般認為數(shù)據(jù)異常，不參與定標系數(shù)計算。為了保證定標系數(shù)的穩(wěn)定，對每條掃描線進行定標數(shù)據(jù)的質檢和控制，同時還以50個掃描線為1個質檢周期進行掃描線間定標數(shù)據(jù)一致性的質檢和控制。最后以7條線為1個定標周期通過三角平滑算法確定每條掃描線的平均定標基礎數(shù)據(jù)，計算定標系數(shù)[8]。一般隨機孤立的異常數(shù)據(jù)通過業(yè)務的質檢和控制，會被濾除。

受風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌觀測模式制約，在特定時間段月球會進到其冷空觀域，污染冷空觀測數(shù)據(jù)，影響微波濕度計在軌輻射定標結果。美國業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星上裝載的同類載荷，也都受到月球影響，因各衛(wèi)星平臺軌道特征及具體冷空觀測模式不同，月球對定標的影響情況也略有差別[9]。

月球進入微波濕度計冷空觀域后，影響在軌輻射定標結果，會造成觀測場與背景場亮溫標準差異常升高，影響大氣參數(shù)反演精度和輻射數(shù)據(jù)同化應用質量。美國和歐洲的極軌衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理業(yè)務軟件系統(tǒng)都在數(shù)據(jù)預處理軟件中對月球影響進行相應修正。美國在早期的業(yè)務數(shù)據(jù)預處理軟件系統(tǒng)中只對受到影響的數(shù)據(jù)進行標識，不建議用戶定量應用；2000年12月他們根據(jù)英國氣象局提供的修正算法在其預處理軟件系統(tǒng)中增加了月球影響修正功能，一定程度上改善了因月球進入冷空觀域造成的全球觀測場與背景場亮溫標準差異常，保證了大氣探測輻射數(shù)據(jù)同化中數(shù)據(jù)的使用效率和同化效果。之后歐美新一代同類載荷均沿用同一月球影響的修正策略[10-12]。

風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌運行后同樣遇到月球影響，本文針對風云三號衛(wèi)星微波濕度計特征，分析月球對風云三號衛(wèi)星微波濕度計冷空定標觀測的影響情況，建立訂正模型，有效抑制月球對微波濕度計在軌輻射定標的影響，確保風云三號微波濕度計在定量反演及數(shù)值預報同化應用中數(shù)據(jù)的應用效率及效果[13-16]。

1 月球對風云三號衛(wèi)星微波濕度計定標觀測影響

風云三號A星在軌運行期間，月球影響造成微波濕度計大氣參數(shù)反演精度下降，輻射亮溫資料同化應用失敗。實際在軌數(shù)據(jù)分析可以揭示月球影響程度和影響持續(xù)時間以及在軌冷空觀測數(shù)據(jù)的時變特征。以2010年為例，風云三號微波濕度計每天繞地球完成14條軌道觀測，全年約5110條軌道中共有109條軌道受到月球影響，其中，9月影響頻次最高達到42條軌道，7月為11條軌道，而7月4日5條軌道受到月球影響。月球影響期間，微波濕度計對地觀測通道亮溫數(shù)據(jù)異常，嚴重影響反演和同化應用。

圖1是微波濕度計中心頻點位于183.31±1 GHz 通道冷空和黑體觀測數(shù)據(jù)受月球影響的對比圖。其中，圖1a和圖1b是2008年11月22日以23:57(世界時，下同)為起始時刻，風云三號A星繞地球一圈微波濕度計183.31±1 GHz通道冷空和黑體觀測計數(shù)的軌道變化曲線。此時月球沒有產(chǎn)生影響，冷空和黑體觀測計數(shù)值數(shù)據(jù)二者表現(xiàn)出相同的變化趨勢，可以得到正常的輻射定標線；而2010年7月4日以00:42為起始時刻的一軌數(shù)據(jù)，圖1c和圖1d同樣是風云三號A星繞地球一圈微波濕度計冷空和黑體觀測計數(shù)值，冷空觀測數(shù)據(jù)卻出現(xiàn)了最大近1000個計數(shù)值的異常升高，而此時黑體觀測數(shù)據(jù)并未跳變，根據(jù)月球軌道計算結果，此時月球正位于微波濕度計冷空觀域。受月球影響，冷空觀測數(shù)據(jù)嚴重偏離正常值，引起定標異常，定標系數(shù)跳變。此次月球影響事件持續(xù)了近100個掃描周期，其間冷空數(shù)據(jù)發(fā)生不同程度異常。

圖1 月球對微波濕度計冷空觀測影響實際數(shù)據(jù)對比 (a)正常情況下冷空觀測數(shù)據(jù)，(b)正常情況下黑體觀測數(shù)據(jù)，(c)受到月球影響的冷空觀測數(shù)據(jù)，(d)與圖1c對應的黑體觀測數(shù)據(jù)Fig.1 Impact on space view from moon-glint (a)space view,(b)black body view, (c)space view contaminated by moon-glint,(d)black body view matching with Fig.1c

微波濕度計183.31±1 GHz通道冷空觀測計數(shù)值噪聲標準差為28.2個計數(shù)值，數(shù)據(jù)質檢控制閾值為85。圖2說明了月球逐漸進入冷空觀域過程中，冷空計數(shù)值、差值、質量標識和平均值的變化情況。冷空計數(shù)值逐漸升高過程中，相鄰掃描線間計數(shù)值差值的變化出現(xiàn)波動(圖2中三角標記線)，業(yè)務質檢和控制算法能檢出大部分異常數(shù)據(jù)(圖2中質檢標識為500的數(shù)據(jù)點)，但在月球事件的起始、結束以及中間發(fā)展階段，仍有些異常數(shù)據(jù)不能被檢出，在圖2個例中，約有近20個異常數(shù)據(jù)未被檢出。檢出的異常數(shù)據(jù)，業(yè)務算法只對隨機孤立的異常數(shù)據(jù)有自適應糾正能力，連續(xù)的異常數(shù)據(jù)，得不到具有代表性的冷空觀測平均值，所以圖2中冷空計數(shù)平均值曲線在月球影響區(qū)間，平均值計算失敗，未得到有效結果。進而業(yè)務系統(tǒng)會讀取靜態(tài)參考定標系數(shù)，參考定標系數(shù)是根據(jù)發(fā)射前地面真空定標試驗分析得到，依據(jù)參考定標系數(shù)對上述異常掃描周期進行輻射定標處理，結果會產(chǎn)生很大誤差，影響大氣參數(shù)反演和同化應用。因此，需要具體針對月球影響進行嚴格的數(shù)據(jù)質檢和控制，采用特殊算法進行數(shù)據(jù)處理。

圖2 月球影響過程中掃描線間冷空觀測數(shù)據(jù)變化情況Fig.2 The change of space view data between scan-lines during a moon-glint

風云三號微波濕度計在軌儀器工作穩(wěn)定性通過接收機增益監(jiān)測，接收機溫度和儀器老化是引起增益變化的主要因素。為了保證在軌接收機增益的穩(wěn)定性，微波濕度計設計有在軌自動增益調(diào)整功能,用來補償儀器增益的變化，保證增益的長期穩(wěn)定。圖3是2008年7月22日微波濕度計無月球影響條件下，在軌正常運行一圈過程中，接收機增益隨溫度的變化情況?？梢钥吹?，期間在軌被動溫控的微波濕度計接收機溫度有2.0 K的緩慢規(guī)律性變化；期間增益變化穩(wěn)定，平均值為46.73個計數(shù)值/K，標準差為0.14個計數(shù)值/K。儀器工作狀態(tài)的穩(wěn)定為建立月球影響濾除模型奠定了基礎。

圖3 接收機增益和儀器溫度變化特性Fig.3 The basic data distribution during an orbit observation

風云三號A星微波濕度計各通道冷空觀測數(shù)據(jù)的軌道分布具有獨特形式，軌道間分布特征具有很好的重復性。圖4是微波濕度計通道183±1 GHz 冷空觀測數(shù)據(jù)多軌分布，可以看到,冷空觀測數(shù)據(jù)軌道間分布一致。

圖4 2008年7月22日微波濕度計183±1 GHz通道冷空觀測數(shù)據(jù)連續(xù)多軌分布Fig.4 The distribution of space view data for FY-3A/MWHS 183.31±1 GHz channel over orbits on 22 Jul 2008

2 月球影響微波濕度計輻射定標機理分析

冷空背景的微波輻射是風云三號衛(wèi)星微波濕度計在軌輻射定標的冷端參考點。圖5a是風云三號衛(wèi)星微波濕度計掃描觀測模式示意圖。微波濕度計在垂直于衛(wèi)星前進方向的平面內(nèi)逆時針交軌掃描，熱源黑體觀測值中心點定義為0°，冷空觀測3個點分別為106.1°,107.1°和108.1°。月球在特定的軌道位置會進入微波濕度計冷空觀域，影響微波濕度計的在軌定標。月球直徑為3474.8 km，地月平均距離為384400 km，月球對風云三號衛(wèi)星的視張角約為0.5°(圖5b)。微波濕度計瞬時視場角為1.1°，在微波濕度計儀器坐標系下當月球天頂角為72.9°、月球方位角為90°時，月球進入了冷空視場，甚至進入微波濕度計主波束。

微波濕度計在軌輻射定標過程中一般認為宇宙背景溫度為2.73 K，在微波濕度計150～183 GHz的頻率范圍內(nèi)，月球亮溫一般為170～200 K[9]，因此，對于波束寬度為1.1°的微波濕度計而言，冷空觀域內(nèi)出現(xiàn)月球時，會產(chǎn)生明顯變化，這種影響甚至持續(xù)100個掃描周期。

圖5 風云三號衛(wèi)星微波濕度計受月球影響示意圖 (a)月球進入微波濕度計冷空觀域示意圖，(b)月球對衛(wèi)星視張角Fig.5 Sketch map of FY-3/MWHS affected by the moon (a)Scanning sketch map of FY-3/MWHS when the moon in space area，(b)moon solid angle to FY-3 satellite center

月球進入微波濕度計冷空觀域后，使微波濕度計觀測到的冷空計數(shù)值升高，影響最大的情形是月球位于微波濕度計天線主波束中心，如果假定月球亮溫平均為185 K，此時微波濕度計冷空測值可能達到的平均亮溫簡算約為Tb=(1.1-0.5)/1.1×2.73+0.5/1.1×185=85.6 K，遠高于正常情況下的2.73 K。冷空觀測數(shù)據(jù)受到影響后，會導致定標結果異常。

風云三號A星微波濕度計在軌首先計算線性定標系數(shù)，然后進行非線性亮溫訂正[6-7]。線性定標系數(shù)計算公式為

R=aCe+b,

(1)

式(1)中,R為對地觀測亮溫，a，b為線性定標系數(shù)，Ce為對地觀測計數(shù)值。

(2)

圖6顯示了月球對定標影響的機理，正常定標線為2.73 K的冷空參考點A和熱源參考點C(在軌平均狀態(tài)下為282 K)的連線；冷空受到月球影響后觀測計數(shù)值升高，如果冷空仍按照2.73 K來進行輻射定標，冷空參考點相當于移到A′，A′與C兩點確定的定標線斜率相對于直線AC增加了，這種情況甚至能導致對地觀測結果產(chǎn)生超過20 K的亮溫負偏差(如圖6所示)，因此，必須對受到月球影響的冷空觀測數(shù)據(jù)進行訂正。月球影響修正有兩個思路，其一是根據(jù)月球軌道預報結果判斷月球的影響程度，結合月球微波輻射模型直接估算影響后的冷空目標溫度，得到新的冷空參考點B，也就是令A′回到B點位置；另外的修正思路是估算沒有月球影響時冷空應該有的觀測計數(shù)值，盡量使A′與A重合。兩個思路均使影響后的定標線(A′C)盡量與正常定標線(AC)重合，確保微波濕度計遙感數(shù)據(jù)的定量應用。能否將A′推到直線AC上，取決于微波濕度計在軌冷空觀測數(shù)據(jù)的變化是否有穩(wěn)定的規(guī)律。

如果月球微波輻射特性已知，可以同時得到干凈的冷空觀測數(shù)據(jù)和月球影響時的冷空觀測數(shù)據(jù)，以及熱源定標觀測數(shù)據(jù)，可用于在軌實時非線性定標，提高在軌輻射定標精度。

圖6 月球影響微波濕度計定標示意圖Fig.6 Sketch map of how the moon affecting on the FY-3A/MWHS space view

3 月球對冷空觀測影響的修正

3.1 月球影響修正方法

月球影響修正目的是抑制月球對輻射定標結果的影響，保持定標系數(shù)的正確、穩(wěn)定和一致。月球對微波濕度計冷空造成影響時，如果熱源觀測數(shù)據(jù)正常，可以根據(jù)冷熱源觀測數(shù)據(jù)差，或直接根據(jù)定標系數(shù)判斷數(shù)據(jù)異常，采取濾除措施。但在軌業(yè)務運行中情況比較復雜，有時月球影響同時伴隨太陽以及其他恒星的影響，而熱源也經(jīng)常有異常干擾，使冷熱源觀測數(shù)據(jù)或定標系數(shù)異常的原因變得復雜，且無法分離不同的影響因素，因此，一般月球影響的判識和濾除采用常規(guī)業(yè)務數(shù)據(jù)質控與衛(wèi)星軌道預報相結合的方法，判識月球是否影響到冷空觀測，并進行濾除處理。

根據(jù)軌道預報可以得到月球移入和移出微波濕度計冷空觀域的時間，可以確定月球影響微波濕度計的具體掃描周期。在建立微波濕度計月球影響數(shù)據(jù)修正模型時，首先需要分析儀器特性和冷空觀測數(shù)據(jù)的軌道分布特征建立模型，然后通過多項式擬合得到擬合曲線，外推受到影響掃描線的冷空觀測數(shù)據(jù)。由圖1可以看到，微波濕度計冷空觀測數(shù)據(jù)每個波峰兩側觀測數(shù)據(jù)隨掃描線的變化不完全對稱，數(shù)據(jù)的下降比上升快，為此，采用分段擬合刻畫冷空觀測數(shù)據(jù)的軌道分布。多項式擬合過程中，首先根據(jù)軌道預報結果判斷月球進入冷空觀域的掃描線，濾除所有受到影響掃描線的冷空觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)未受到影響數(shù)據(jù)進行多項式擬合：

(3)

式(3)中，Cc為冷空觀測計數(shù)值，l為掃描線序號，an為多項式擬合系數(shù)，N為多項式的最高階數(shù)，根據(jù)最小殘差原理確定。分段擬合后得到擬合方程，外推冷空觀測數(shù)據(jù)。

圖7是從與圖1相同的軌道中截取受到月球影響的120條掃描線數(shù)據(jù)月球并未影響到星下點對地觀測數(shù)據(jù)；但由于月球對冷空觀測數(shù)據(jù)的影響，改變了定標系數(shù)，使影響濾除前后星下點對地觀測亮溫值不同，受到月球影響后星下點亮溫(圖中灰色數(shù)據(jù)點)下降，背離了原始對地觀測計數(shù)值的變化趨勢。圖7c是月球影響修正前后冷空觀測數(shù)據(jù)的變化情況，多項式擬合修正有效濾除了月球對冷空觀測數(shù)據(jù)的影響。修正冷空觀測數(shù)據(jù)后重新進行定標處理，得到圖7a中黑色曲線，可以看到訂正月球影響后，星下點對地觀測亮溫得到修正，變化趨勢與對地觀測原始計數(shù)值變化趨勢一致。由圖7a結果看，月球影響甚至接近100個掃描周期。從冷空觀測數(shù)據(jù)中濾除月球影響，保證資料的定量應用。

3.2 月球影響修正效果

冷空數(shù)據(jù)平滑處理過程中，會丟失定標數(shù)據(jù)的隨機噪聲，輻射定標處理過程不進行對地觀測數(shù)據(jù)的平滑處理，因此，地氣系統(tǒng)微波輻射特性細節(jié)仍保留在對地觀測數(shù)據(jù)中。對冷空數(shù)據(jù)進行影響訂正處理，盡可能在數(shù)據(jù)前端進行影響濾除，對后端數(shù)據(jù)的影響可得到抑制。由圖4可以看到，微波濕度計繞地球運行過程中，每圈冷空觀測數(shù)據(jù)的變化具有很好的重復性，而微波濕度計接收機增益的變化也非常穩(wěn)定(圖3)，表明被動溫控的微波濕度計在軌性能穩(wěn)定。

利用多項式擬合外推消除月球影響后，對地觀測亮溫數(shù)據(jù)質量得到改善，多項式擬合的冷空觀測數(shù)據(jù)與非影響樣本間相關系數(shù)達到99.98%，平均偏差為18.7個計數(shù)值，標準差為8.45個計數(shù)值，表明擬合外推產(chǎn)生的誤差低于微波濕度計通道噪聲(28.2個計數(shù)值)。

月球影響修正效果也可以通過與同類載荷MetOp-A/MHS的交叉比對進行說明。利用月球影響修正前后冷空定標數(shù)據(jù)分別進行對地觀測數(shù)據(jù)的輻射定標處理，得到修正前后星下點亮溫數(shù)據(jù)(圖7a)。將FY-3A/MWHS星下點亮溫數(shù)據(jù)與時間間隔不超過30 min的MetOp-A/MHS數(shù)據(jù)進行空間匹配，匹配時按照3×3像元進行輻射均勻性檢驗[7]，并對匹配數(shù)據(jù)進行晴空檢測，最后在月球影響期間得到匹配的均勻晴空數(shù)據(jù)樣本近40個。匹配數(shù)據(jù)亮溫偏差統(tǒng)計分析結果表明：對月球影響進行修正后，匹配數(shù)據(jù)亮溫均方根誤差從修正前的17.0 K 降低到1.93 K，標準差從修正前的4.25 K降低到1.58 K。統(tǒng)計結果表明，修正月球影響后，交叉比對匹配數(shù)據(jù)亮溫均方根誤差和標準差都得到了改善，交叉比對結果達到了微波濕度計在軌初期測試的精度結果。

圖7 星下點對地觀測亮溫變化(a)星下點亮溫，(b)星下點計數(shù)值，(c)冷空觀測計數(shù)值Fig.7 Brightness temperature for sub-points during an orbit observation(a)brightness temperatures for sub-point lines， (b)earth views for sub-point lines，(c)space views

4 小 結

風云三號A星微波濕度計數(shù)據(jù)在軌業(yè)務應用中，月球一旦進入冷空定標觀域，會影響大氣參數(shù)的精確反演和數(shù)據(jù)的同化應用。本文針對月球對定標觀測的影響展開分析，得到如下結論：

1) 月球進入微波濕度計冷空觀域會影響冷空觀測數(shù)據(jù)，影響在軌輻射定標精度，在本文分析個例中，月球影響使FY-3A/MWHS的183.31±1 GHz通道冷空觀測數(shù)據(jù)升高1000個計數(shù)值，如果不濾除月球影響，會造成對地觀測亮溫偏低約20 K。

2) 月球對微波濕度計冷空觀測數(shù)據(jù)的持續(xù)影響在一條軌道上會接近100個掃描周期，根據(jù)經(jīng)典軌道預報模型可預報月球影響冷空觀測的時間段，因此，可有效檢測出受到月球影響的數(shù)據(jù)。

3) 根據(jù)軌道預報，結合業(yè)務數(shù)據(jù)質檢和控制算法，可以剔除受月球影響的冷空觀測數(shù)據(jù)，利用分段多項式擬合建立修正模型外推，有效去除月球對冷空觀測數(shù)據(jù)的影響，使定標方程回到合理形態(tài)，修正后的定標結果通過與參考載荷MetOp-A/MHS交叉比對，達到在軌測試的結果，保證微波濕度計資料的定量反演和同化應用。

月球進入微波濕度計冷空觀測域，對數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響的同時，也提供了一個在軌輻射定標參考點，未來隨著對月球微波輻射特性的深入研究以及載荷定標系統(tǒng)的優(yōu)化設計，有可能利用月球進行微波濕度計的在軌三點非線性輻射定標，進一步提高微波濕度計的在軌定標精度。

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The Analysis and Correction of Lunar Intrusion to Space View of FY-3A/MWHS

Gu Songyan Wu Ronghua You Ran

(TheKeyLaboratoryofRadiometricCalibrationandValidationforEnvironmentalSatellites,ChinaMeteorologicalAdministration(LRCVES/CMA),NationalSatelliteMeteorologicalCenter,Beijing100081)

The microwave humidity sounder(MWHS) is an important payload of FY-3A launched on 27 May 2008, for global all-weather atmosphere sounding. FY-3A/MWHS has been in operational application on orbit for more than 5 years. FY-3A/MWHS has five channels in the range of 150-191 GHz. In the normal working mode, it performs a cross-track scanning and cycle two points calibration by using of the blackbody and space views. However, the moon may occasionally appear within the cold space calibration field of view. Due to the polar orbit of the platform, it will always appear to be near the -90 phase and then have a brightness temperature of approximately 170-200 K. Its angular extent is about 0.5. Lunar radiation could therefore be significant against a cold sky background, especially for the narrow-beamed MWHS. Lunar intrusion to space view of MWHS may make a moon-glint, which typically affects about 100 scan lines per orbit for 4-5 consecutive orbits. Lunar intrusion cases are detectable as the degradation in NWP model statistics.

Based on analysis of lunar intrusion cases and effects, a mitigation algorithm is developed to improve calibration results of FY-3A/MWHS in orbit.

In the algorithm, the position of the moon is calculated using standard astronomical formula, and the intruding time is flagged. After that an approximation by polynomial model is devised to remove the moon-glint. On 4 July 2010, the moon-glint makes more than 1000 digital number abnormal jumping, and 20 degree degradation in brightness at sub-points line for FY-3A/MWHS 183.31±1 GHz channel.

By using of the cross calibration technique between corresponding channels of FY-3/MWHS and MetOp-A/MHS, an extensive analysis is carried out to make the best fitted global SNO samples. The lunar intrusion mitigation algorithm is tested, and results show that after removing the moon-glint effects, corrected calibration results are almost the same with what got during check in orbit.

The lunar intrusion mitigation algorithm works well and has been used in operation, providing the foundation of quantitative application for data of FY-3A/MWHS in NWP. Lunar intrusion also gives a clear view of the moon when it appears in the field of space view. Since there is no intervening atmosphere to attenuate the signal, which makes it possible to perform a cross-channel calibration.

microwave humidity sounder; radiation calibration; lunar intrusion; polynomial correction model

10.11898/1001-7313.20150406

國家自然科學基金面上項目(41475030)

谷松巖,吳榮華,游然. FY-3A/MWHS冷空測值受月球影響分析及修正. 應用氣象學報，2015，26(4)：442-450.

2014-12-30收到， 2015-03-31收到再改稿。

* 通信作者， email: wurh@cma.gov.cn