云滴谱分布对FY-4A AGRI 水云反演精度的关键影响

本文主要探讨了云滴谱分布对FY-4A卫星上Advanced Geosynchronous Radiation Imager (AGRI)观测的水云光学厚度(COT)和有效粒子半径(Re)反演结果的影响。研究采用了欧洲中期数值天气预报中心开发的RTTOV辐射传输模型，通过比较对数正态谱分布和修正Gamma谱分布两种情况下的反射率模拟。 在第2通道，研究发现基于两种云滴谱的计算反射率之间存在较小的差异，仅为0.1%到2%。这表明，在这种情况下，对数正态谱分布假设对实际反射率的影响相对较小，可能适合于精度要求不高的应用。 然而，在第5通道，两种云滴谱分布的差异更为显著。修正Gamma谱分布下的反射率相比对数正态谱分布要低10%到20%，这可能源于修正Gamma谱更准确地反映了真实云滴大小分布的特性，特别是在大粒子部分。这对于精细的反演分析和云物理参数估计具有重要影响。 在反演结果方面，使用对数正态谱分布进行的COT反演显示的有效粒子半径Re普遍偏大，集中在15到35微米，而修正Gamma谱分布的反演则集中在10到30微米。这意味着采用不同云滴谱可能导致Re值的系统性偏差，这在实际应用中需要注意，尤其是在需要高精度的微物理参数估计时。 尽管两种云滴谱分布的COT反演结果在空间上表现出良好的一致性，但存在-2%到5%的差异，这可能源于云滴谱分布假设对辐射传输过程中的细节影响。因此，选择合适的云滴谱分布模型对于确保反演结果的准确性至关重要。 总结来说，本研究揭示了在FY-4A AGRI的云参数反演中，云滴谱分布选择的合理性直接影响到光学厚度和有效粒子半径的估算精度。对于不同的云层类型和应用需求，选择合适的云滴谱模型是提高反演性能的关键。