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Earth and Space Science | 从空间测量冰云的新方法

已有 613 次阅读 2019-8-14 15:47 |个人分类:热点研究|系统分类:博客资讯

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科研人员正在研究新的方法,以便更好解读云成分,包括图中所示的细小卷云,及其对气候和天气的影响。图片来源:PiccoloNamek、CC BY-SA 3.0)

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云层对地球气候的影响复杂多变,以至于有些科学家将其称为气候科学的“百搭牌”。云层既能通过反射阳光给地球表面降温,也能如毯子一般给地球保温,这让科学家们无法确定在全球变暖问题上,云层究竟是起到了助推作用还是缓解作用。为了解云层和气候之间的关系,科研人员正忙于优化测量和模拟云层瞬息万变的各种特征,比如组成云层的微小冰粒和水滴的尺寸。


在一项新研究中,蒋红涛博士领导团队提出了一种从太空更精确测量云层属性的新方法,进而帮助优化气候和天气预测。科研人员结合两类遥感技术——无源传感器和有源传感器,构建出一款能够高精度准确捕捉云层的多种不同特征的仪器套件。有源传感器向云层发射微波束,利用回波信号研究云层的成分;无源传感器则探测云层本身发出的不同波长的电磁辐射。


新仪器是在现有的Tropospheric Water and Cloud ICE(TWICE)仪器基础上构建而成,TWICE能探测14种不同毫米和亚毫米级波长,蒋博士和同事们在之前的研究中对此进行过描述。新仪器取名为“Earth’s Next-generation ICE(ENTICE)”,额外新增两个频率:用于主动雷达探测的94千兆赫和用于被动辐射计的850千兆赫。研究小组报告称,新增频率将冰云测量的垂直精度从3-4公里提高到0.5公里。


此外,94千兆赫雷达和多频辐射仪的组合也令ENTICE能更精确捕捉云层中冰粒的有效直径,同时测量其温度和湿度。研究小组表示,此类测量是解读云层内部发生的小尺度动态过程的关键,可以改善气候模型和天气预报。



原文阅读:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019EA000580 



作者简介


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蒋红涛博士,加州理工学院及美国宇航局(NASA)喷气推进实验室工程与科学部首席科学家,气溶胶和云研究组主管,美国《地球与空间科学》期刊主编,他的研究领域包括地球卫星遥感的研究与应用,主要关注污染传输、气溶胶、云、水蒸气及其气候影响。蒋红涛博士已发表173篇论文,2010年和2013两次荣获美国宇航局杰出贡献勋章,并在2019年获得爱德华斯登优秀科研成果奖,及美国宇航局2019年度杰出科学成就勋章。



相关访谈

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主编访谈 | 欧美在地球和空间科学领域的科研数据共享 – 对话AGU主编蒋红涛



期刊介绍


Earth and Space Science


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Earth and Space Science (Impact factor: 2.15, Online ISSN: 2333-5084)欢迎高质量的原创性研究论文。论文可以横跨地球、行星和空间科学学科,包括环境科学、地球和空间工程以及生物地球化学中的相关领域。本期刊尤其欢迎下列论文:提出并阐释了关键数据组和观测结果的论文(这些数据组和观测结果,无论是以单独还是汇总的方式,都能在我们对地球及其环境、太阳系和系外天体的科学理解中起到重要作用);能增加我们对上述观测结果(比如方法论、理论、绘图和建模)理解的论文Earth and Space Science一直在寻找有关方法论、仪器、感应器、数据和算法的论文。论文必须着重于将这些方法应用于具体数据。


除了常规的原创性研究论文以外,Earth and Space Science还非常欢迎两种新类型的技术报告:描述地球和空间科学重要数据集和观察的数据技术报告(Technical Reports: Data)和描述新的分析或实验方法以及其他的技术进步的方法技术报告(Technical Reports: Methods)。




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1 蒋迅

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