新型多通道微波輻射計及大氣觀測分析

朱 磊 盧建平 雷連發(fā) 程桂玉 張北斗

(1.西安電子工程研究所 西安 710100;2.蘭州大學 蘭州 730000)

0 引言

微波輻射計是用來測量物體微波輻射能量的設備，自身不發(fā)射信號，只是被動接收物體輻射的信號，不僅具有很高的靈敏度和良好的保密性［1-2］，而且具有高分辨率、高探測精度、無人值守和操作方便等優(yōu)點［3］，可廣泛用于探測大氣溫度廓線、濕度廓線、液態(tài)水含量和地表溫度、土壤濕度、水面油污染等地表特征［4］。

國外已開發(fā)出基于各種平臺的微波輻射計，不僅集成度高、功能強大，而且在測量精度、穩(wěn)定性、體積等方面都已達到相當高的水平。目前，我國的氣象探測設備主要立足于跟蹤國際先進水平、國內(nèi)研制，但高端設備的研制還相對落后，主要依靠進口，不但價格昂貴，而且不便于維護升級，在業(yè)務實踐中存在較大的困難，不利于推廣應用［5，6］。

本文介紹了西安電子工程研究所自主研發(fā)的MWP967KV型微波輻射計的主要功能、工作原理，并與進口輻射計在不同天氣條件下的輸出數(shù)據(jù)進行了對比，結(jié)果表明該設備具有優(yōu)良的工作性能。

1 MWP967KV型微波輻射計介紹

1.1 功能介紹

MWP967KV型微波輻射計是一款地基多通道微波輻射計，完全以被動接收的方式探測5毫米(V頻段)和13毫米(K頻段)波段特定頻點的微弱大氣輻射噪聲，測量其信號強度。系統(tǒng)具有人工標定和周期性自動標定功能。并采用蘭州大學大氣科學學院開發(fā)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法［7］，依據(jù)歷史探空資料，實時反演出從地面到垂直10km上空高分辨率的大氣溫濕廓線，而且能探測路徑氣柱上的水汽和液態(tài)水積分總量，并能夠結(jié)合紅外高溫計反演出云層液態(tài)水廓線，為中小尺度天氣預報和人工影響天氣作業(yè)提供重要的觀測數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。……