风云气象卫星温度定标对准国际 实现量值溯源

发布日期:2016-02-03阅读:4591 次

中国气象报记者张静报道 近日,“风云气象卫星红外遥感亮度温度溯源标准研究”项目通过验收,该项目的完成和应用解决了我国对地观测系统红外遥感亮度温度有效溯源标准的问题,为我国红外遥感测量值溯源起到了重要的技术支撑和保障作用。

该项目的研究建立了具有自主知识产权的真空低背景红外遥感亮度温度标准装置,实现了强辐射背景条件下的微弱红外亮度传递。该标准装置采用真空低温光学系统、低温球型光路切换舱和低温真空环模舱设计方案,突破了比较测量中的光路等效一致、系统扩展性强和被校准黑体适应范围广等技术难题,实现了强辐射背景条件下的微弱红外亮度传递。


据了解,项目组研制的标准装置主要分为两大部分:一是准确的温标,即亮度温度量值的国家标准;二是用于传递该量值的装置,该装置可以直接校准用于卫星载荷标定的传递仪器,保证量传的准确性。

气象卫星主要用于对地球及其大气层进行气象观测,其观测本领来自于星载仪器,如微波辐射计等,气象预报员可根据这些数据来预报天气了,星载仪器的测量准确程度直接影响着预报结果。“拿红外辐射计来说,其温度定标的准确程度直接影响着数据的真实性。”国家卫星气象中心副研究员张勇博士说,“特别是对气象工作来说,数据就是基础,对天气预报的结论产生着直接影响。”

一直以来,我国现有的风云系列气象卫星红外辐射计这种测温载荷缺乏相应的定标标准。据此项目负责人中国计量院热工所副研究员郝小鹏博士说:“就像我们平时说的长度单位米,1米究竟有多长,刻度尺要如何设定。这种测温载荷缺乏的就是‘刻度尺’,因此无法直接获取标准值。”对此,中国计量科学研究院针对我国气象卫星的需求,自2013年8月开始启动该项目,旨在从量值源头及传递方法两个方面切实解决这个问题。

在研制该装置的基础上,郝小鹏研究团队为“风云三号”04星红外高光谱载荷的实验室定标研制了一台宽温度范围不确定度为0.1K(k=2)的真空黑体辐射源,本项目成果实现了国家红外遥感亮度温度标准到星载仪器的量值传递应用。


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