首個青藏高原對流層大氣微波輻射計觀測網(wǎng)絡建成
為了解決長期困擾人們的“青藏高原大氣水含量到底有多少？其大氣水汽輸送具體是如何變化的？”的科學問題，在第二次青藏高原綜合科學考察研究國家專項的支持下，中國科學院青藏高原研究所“地氣相互作用及其氣候效應”專題馬耀明研究員團隊從2020年10月11日開始，經(jīng)過三個多月的艱苦努力，在青藏高原主體區(qū)域先后布設了九臺多通道微波輻射計，實現(xiàn)了實時聯(lián)網(wǎng)連續(xù)觀測。這些微波輻射計按照東西西風斷面、南北季風斷面布設，用于觀測水汽從南向北、從東向西的動態(tài)傳輸動態(tài)過程。
科考隊員在青藏高原架設微波輻射計
青藏高原地區(qū)微波輻射計臺站網(wǎng)絡分布
多通道微波輻射計觀測技術結合遙感和數(shù)值模擬手段可以反演整個青藏高原區(qū)域的大氣水含量和大氣水汽輸送變化。微波輻射計能夠在近乎所有天氣條件下，在分鐘的時間分辨率下進行實時連續(xù)無人值守操作，測量20-60GHz頻段大氣向下發(fā)射的亮溫，反演地面至10km的大氣溫度、濕度、云水垂直廓線，輸出廓線總計58層，地表到500m之間的垂直分辨力為50m，2km～500m的分辨率為100m，2～10km之間的分辨率為250m。其反演的準連續(xù)的大氣廓線能夠捕捉中小尺度系統(tǒng)的精細熱力結構，分析降水等天氣過程的對流層快速變化信息。盡管氣象業(yè)務探空觀測可以獲取垂直分辨率較高的大氣廓線，但每天觀測次數(shù)有限，而微波輻射計具有可以進行連續(xù)不間斷觀測的特點，能夠實現(xiàn)對其覆蓋區(qū)域不間斷實時監(jiān)測，獲得連續(xù)、高分辨率大氣溫度及濕度廓線，彌補探空氣球的不足。
本次安裝架設的多通道微波輻射計，結合近地層地氣相互作用綜合觀測系統(tǒng)，將全面構建起青藏高原地表、邊界層、對流層大氣同步立體綜合觀測系統(tǒng)。青藏高原地基微波輻射計觀測網(wǎng)的建立，將為高原天氣監(jiān)測、預警、數(shù)值預報等提供連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。
（“地氣相互作用及其氣候效應”專題供稿）