衛星探空

衛星探空是以氣象衛星為觀測平台，根據地球大氣中各種氣體成分對電磁波輻射的選擇吸收性能，遙感大氣中一些氣象要素的鉛直分布和水平分布（見大氣遙感）。例如用衛星紅外輻射儀（見紅外大氣遙感）可以探測大氣的溫度、水汽和臭氧等。

衛星探空

以探測溫度的鉛直分布為例，根據輻射定律，如果大氣處於熱平衡狀態，對一定波長的電磁波來說，吸收能力強的氣體同時是放射能力強的氣體。氣體的輻射強度同該氣體的絕對溫度和大氣組成及其濃度有關。由於在90公里以下的大氣層內，二氧化碳的鉛直分布是均勻的，因此，衛星上紅外輻射儀所探測到的二氧化碳吸收譜段內各個波長的輻射強度，就只同大氣溫度的鉛直分布有關。觀測到的輻射強度，可按輻射定理反演出大氣溫度的鉛直分布。這種觀測只在晴空無雲的條件下才能進行，有雲時，由於雲中水滴強烈吸收雲下大氣的紅外輻射(見大氣吸收光譜)，因此探測不到雲下大氣溫度的鉛直分布。但使用微波波段的輻射儀（見微波大氣遙感）就可以部分推測有雲情況下的大氣溫度的鉛直分布。利用衛星探測溫度的精度還不高，其均方誤差達±2K，而使用要求的精度是均方誤差為±1K，故還不能滿足需要。但對缺少資料的地區(如海洋、沙漠等地)有參考意義,由衛星探空得到的全球範圍的溫度分布資料，常以各個標準等壓面上的溫度和厚度（見大氣運動的平衡狀態）的形式提供有關業務部門使用。為了把這種按軌道不同時刻的衛星觀測資料和全球定時的無線電探空資料配合使用，一種專門的資料處理方法──四維同化法（見數值天氣預報資料的處理和分析），已在許多國家開展，並取得了明顯的進展。在數值天氣預報模式中加入經過同化後的衛星探空資料，其效果是顯著的。使用衛星探空資料之後，發現了一些新的現象，如南半球的爆發性增溫,可以出現在南緯30°附近的中緯度地區，而在北半球，這種現象僅出現在高緯地區。

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