Усовершенствованный СВЧ-зонд - Advanced microwave sounding unit

В передовой блок микроволнового зондирования (АМСУ) является многоканальным микроволновый радиометр установлен на метеорологические спутники. Прибор исследует несколько диапазонов микроволнового излучения атмосферы для выполнения атмосферное зондирование температуры и влажности.

Наводнение от урагана Исидор показано на канале 2 AMSU

Товары

Данные уровня яркости 1 откалиброваны яркостные температуры.

Геофизические данные уровня 2 от AMSU включают:

Температурный профиль от 3 мбар (45 км) до поверхности
Профили водяного пара
Снежный и ледяной покров
Облако жидкой воды
Скорость дождя

Данные AMSU также используются вместе с инфракрасным излучением от HIRS, AIRS или IASI для получения смешанных геофизических продуктов MW / IR уровня 2, таких как:

Температурные профили
Профили водяного пара
Озон
Свойства облака
Без облаков ИК-излучение

Приложения

Данные AMSU широко используются в прогнозировании погоды. Температуры яркости обрабатываются максимально быстро и отправляются в численный прогноз погоды (ЧПП) центры по всему миру. Эти данные помогают правильно оценивать текущее состояние атмосферы, что, в свою очередь, помогает делать прогнозы более точными.

Долгосрочные записи AMSU также используются в исследованиях климат.

История

AMSU-A + AMSU-B вместе летали на трех спутниках NOAA KLM: NOAA-15 (NOAA K), запущен 13 мая 1998 г .; NOAA-16 (NOAA L), запущен 21 сентября 2000 г .; и NOAA-17 (NOAA M), запущен 24 июня 2002 года.

За NOAA-18 (NOAA N), запущенный 20 мая 2005 г., AMSU-B был заменен аналогичным прибором, СВЧ-датчик влажности (MHS).

Версии AMSU-A также летают на НАСА Аква Спутник наук о Земле и ЕВМЕТСАТ MetOp серии. На этих космических кораблях AMSU-B заменен аналогичными микроволновыми датчиками влажности: HSB для Aqua и MHS для MetOp.

AMSU был улучшением Устройство для микроволнового зондирования (МГУ), объединяя возможности Блок стратосферного зондирования (СБУ), оба из которых летали на ТИРОС -N в 1978 году и продолжалась на спутниках NOAA-6 через NOAA-14. Следующее поколение в семье - это СВЧ-эхолот с передовой технологией (ATMS), первый полет на Суоми-АЭС в 2011 году и сейчас стандартное оборудование на JPSS серия спутников, первый из которых, NOAA-20, запущен в 2017 году.

AMSU были изготовлены Аэроджет Корпорация в Азуса, Калифорния. Эта организация теперь является частью Электронные системы Northrop Grumman.

Геометрия наблюдения

AMSU всегда находятся на полярно-орбитальных спутниках в солнечно-синхронные орбиты. Это приводит к тому, что они пересекают экватор в одно и то же время по два местных солнечных момента на каждой орбите. Например, EOS Aqua пересекает экватор при дневном свете, двигаясь на север (восходящий) в 13:30. солнечное время и в темноте направлялись на юг (спускались) в 1:30 по солнечному времени.

Приборы AMSU непрерывно сканируют в режиме «метлы-венчика». В течение примерно 6 секунд каждого 8-секундного цикла наблюдений AMSU-A выполняет 30 наблюдений с шагом 3,3 ° от -48 ° до + 48 °. Затем он производит наблюдения за теплой калибровочной целью и за холодным пространством, прежде чем она вернется в исходное положение для начала следующего сканирования. За эти 8 секунд точка подспутника перемещается примерно на 45 км, поэтому следующее сканирование будет на 45 км дальше по трассе. Тем временем AMSU-B выполняет 3 сканирования по 90 наблюдений в каждом с интервалом 1,1 °.

В течение любого 24-часового периода происходит примерно 16 витков. Почти весь земной шар наблюдается либо в дневном, либо в ночном режиме, многие - в обоих. Полярные регионы наблюдаются почти каждые 100 минут.

Характеристики инструмента

AMSU имеет два субприбора: AMSU-A и AMSU-B. AMSU-A имеет 15 каналов от 23,8 до 89ГГц, и используется в основном для измерения атмосферных температур (известное как «температурное зондирование»). Он имеет основание разрешающая способность возле надира 45 км. AMSU-B с пятью каналами между 89 и 183,3 ГГц, имеет пространственное разрешение около надира 15 км и в первую очередь предназначен для зондирования влажности. Размер пятна обоих вспомогательных инструментов становится больше и более вытянутым по направлению к краям валка. Когда два инструмента используются вместе, имеется примерно 9 полей зрения AMSU-B в массиве 3x3, соответствующих каждому полю зрения AMSU-A. Это отражает более высокую пространственную изменчивость водяного пара по сравнению с температурой. HIRS / 3 инфракрасные зонды с тем же пространственным разрешением, что и AMSU-B, также включены на спутники NOAA 15–17 и используются вместе с AMSU-A и AMSU-B. Вместе эти три прибора образуют ATOVS, усовершенствованный операционный вертикальный зонд TIROS.

Приборы Aqua и MetOp AMSU-A представляют собой 15-канальные микроволновые зонды, предназначенные в первую очередь для получения профилей температуры в верхних слоях атмосферы (особенно стратосфера ) и обеспечить возможность облачной фильтрации для тропосферный температурные наблюдения. EOS AMSU-A является частью тесно связанной триплета инструментов, в которую входят: ВОЗДУХ и HSB. MetOp AMSU-A аналогичным образом работает с HIRS, IASI и MHS. MHS и HSB - варианты на AMSU-B.

Наследие: установка микроволнового зондирования (МГУ)
Полоса обзора: 1650 км
Размер зоны покрытия: для номинальной высоты КА 833 км, 48 км в надире (AMSU-A), 16 км в надире (AMSU-B).
Масса: 100 кг
Рабочий цикл: 100%
Мощность: 125 Вт
Скорость передачи данных: 3,2 кбит / с
Максимальный угол сканирования: ± 49,5 °
Инструментальный мгновенный FOV: 3,3 ° (AMSU-A) 1,1 ° (AMSU-B)

Таблица 1 Радиометрические характеристики АМСУ-А (из 3,5 ).

Номер канала	Частота (ГГц)	Поляризация (в надир )	Число групп	Чувствительность прибора NEDT (K )	Основная функция
1	23.8	вертикальный	1	0.30	Нагрузка водяного пара
2	31.4	вертикальный	1	0.30	Нагрузка водяного пара
3	50.3	вертикальный	1	0.40	Нагрузка водяного пара
4	52.8	вертикальный	1	0.25	Нагрузка водяного пара
5	53.596 ± 0.115	горизонтальный	2	0.25	Температура тропосферы
6	54.4	горизонтальный	1	0.25	Температура тропосферы
7	54.94	вертикальный	1	0.25	Температура тропосферы
8	55.5	горизонтальный	1	0.25	Температура тропосферы
9	57.290	горизонтальный	1	0.25	Стратосферная температура
10	57.290 ± 0.217	горизонтальный	2	0.40	Стратосферная температура
11	57.290 ± 0.3222 ± 0.048	горизонтальный	4	0.40	Стратосферная температура
12	57.290 ± 0.3222 ± 0.022	горизонтальный	4	0.60	Стратосферная температура
13	57.290 ± 0.3222 ± 0.010	горизонтальный	4	0.80	Стратосферная температура
14	57.290 ± 0.3222 ± 0.0045	горизонтальный	4	1.20	Стратосферная температура
15	89.0	вертикальный	1	0.50	Облачность / Снег

Таблица 2 Радиометрические характеристики АМСУ-Б (из 4 ).

Номер канала	Частота (ГГц)	Поляризация (в надир)	Число групп	Чувствительность прибора NEDT (K )
16	89.9 ± 0.9	вертикальный	2	0.37
17	150 ± 0.9	вертикальный	2	0.84
18	183.31 ± 1.00	вертикальный	2	1.06
19	183.31 ± 3.00	вертикальный	2	0.70
20	183.31 ± 7.00	вертикальный	2	0.60