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MODIS海表面温度(SST)产品 简介:

自从2000年11月以来，海表面温度(SST)产品来源于搭载在美国宇航局Terra和Aqua平台上的MODIS(中分辨率成像光谱仪)传感器。

这些SST产品源自于MODIS中红外(IR)和热红外通道,并且具有不同的空间和时间分辨率。

表的内容: ?1数据集的概述 ?2研究者 ?3测量理论 ?4设备 ?5数据采集方法 ?6观察 ?7数据描述 ?8数据组织 ?9数据操作 ?10误差 ?11说明 ?12数据集的应用 ?13未来的修改和计划 ?14软件

?15数据访问 ?16输出产品和可用性 ?17 参考文献 ?18术语表 ?19缩略语 ?20文档信息 1．数据集的概述: 数据集标识:

本指南指的是PO.DAAC产品162、163、184和185，它们分别在在 Aqua / Terra MODIS全球3级产品绘制的热红外SST图和MODIS全球3级产品绘制的中红外SST图下。

数据集简介:

海温资料来源于MODIS红外通道，使用两个通道：热红外通道(11 - 12

um)或中红外通道(3.8 - 4.1 um)。此方法与基于AVHRR传感器用多通道海表面温度(MCSST)产生SST的方法类似。

MODIS数据在各种各样的空间分辨率和时间周期中均可用。

3级产品是全球网格所有点（甚至包含陆地上点）的数据集。3级产品绘制出的文件来自于3级箱文件。

目的/目标:

MODIS SST的目的是提供高质量的参数的全球测量。

MODIS SST优于AVHRR SST是因为MODIS仪器的特性：更高的灵敏度和信噪比低

。与以前的辐射计相比，在高水蒸气,低纬度地区，中红外通道非常有用。在11-12 um通道他们也更不容易受气溶胶污染影响。

参数概述: 海表面温度 讨论:

为了了解全球气候变化的过程许多不同的科学测量是必要的。海洋影响全球范围内的气候的其中一个至关重要的参数是海表面温度(SST)。气候研究测量中体现其重要性的一个例子是使用SST数据研究世界大洋中西边界流。

西边界流在地球的热量平衡中起着重要的作用。

他们在极从低纬度地区带着大量的热量。因为流表现出很强的SST梯度，对海温测量可用于确定它们位移。

反过来, 用位移的知识可以使我们增进对大洋环流和热传输的理解。 海表温的测量在海气全球环流模型也是关键参数，以此 来确定海气相互作用、大气对流和模型边界条件。 相关数据集:

AVHRR Pathfinder SST, AVHRR MCSST， ATSR SST产品、GHRSST产品。

2．研究者: 研究者名子和标题: Dr. Robert Evans revans@rsmas.miami.edu

University of Miami/Rosentiel School of Marine and Atmospheric Sciences

3．测量理论:

总之,辐射传输理论用于校正大气的影响

利用电磁波谱的“窗口”观察时大气吸收很少或根本没有。 通道的辐射率转换为(通过普朗克函数)的温度单位,

然后与先验算法(在原地)的温度作比较。通过与原地的辐射计测量值比较 调整表面温度。 4．设备:

传感器/仪器的描述: 采集环境:

MODIS仪器。MODIS的更多信息可以在这里找到。 源/平台:

NASA的Terra 和 Aqua卫星 源/平台任务目标:

Terra 和Aqua台包含一些工具,这些工具的作用是观察 地球的海洋、陆地和大气来研究全球气候。 关键变量:

Terra /Aqua位于极地附近的一个与太阳同步轨道中，高度为705公里，降轨点为上午10:30。MODIS传感器检测36个通道中发射和反射的辐射，这些通道

横跨可见红外光谱(0.4 - 14.4 um)。量化是12 bit。更多信息可以在这里找到。 操作的原则:

MODIS是一种扫描辐射计,光学扫描通过一个旋转镜相对于地面轨迹从左至右扫描。

扫描速度是20.3 rpm。（http://ltpwww.gsfc.nasa.gov/MODIS/MODIS.html): “扫描镜装配使用一个不断旋转的双面扫描镜，扫描范围在+ / - 55度之间， 由电机编码器驱动，建立在100%工作周期内运行，

仪器设计寿命为6年。光学系统由两镜离轴无焦望远镜组成， 将能量汇集到4个折射客观程序集,VIS, NIR, SWIR/MWIR

和 LWIR的每一个的光谱区域覆盖一个总光谱范围从0.4到14.4 um。” 传感器/仪器测量几何:

Terra / Aqua在705km高度下的轨道下的+ / - 55度扫描模式达到2330公里刈幅， 提供每一到两天一次的全球覆盖。 传感器/仪器的制造商:

Raytheon Santa Barbara Remote Sensing, Goleta, California 校准: 规格:

红外通道上的校准包含v型槽黑体以及视图空间。

额外的机载校准器包括一个太阳能扩散器, 分光辐射度计校准 装配和太阳能扩散器稳定性监视器。 公差:

红外通道的噪声等效温差(NET): MODIS通道带宽(um) NET (degK) 20 3.66-3.84 0.05 22 3.929-3.989 0.07 23 4.02-4.08 0.07

31 10.78-11.28 0.05 32 11.77-12.27 0.05 校准的频率:

每次扫描采用黑体测量。 5。数据采集方法:

Terra 和Aqua获取车磁带收音机上的数据。MODIS数据

(连同Terra 和Aqua上的其他传感器的数据) 通过跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)传输到White Sands, New Mexico的地面站。

然后数据被送入Goddard空间飞行中心的EOS数据和操作系统(EDOS)。 EDOS 处理数据得到0级产品后,海洋生物处理组(OBPG)

产生Level 1A, Level 1B产品，地理位置和云掩模的产品。高级地球物理

产品也都是由OBPG产生的。喷气推进实验室PO.DAAC充当MODISD的镜像站点，

三级SST产品由OBPG分布。 6。观察: 数据说明:

目前MODIS SST算法系数由回归的与浮标SST相匹配的MODIS亮 温得到。 专业说明: 不适用 7。数据描述: 空间特征:

分布在降轨和升轨上的各种分辨率的MODIS SST的产品均分布了。 3级产品的最高分辨率为4.63公里。所有3级

绘制产品来自4.63公里的网格化的3级分箱数据。4.63公里 观察本身来源于装箱和平均(不是二次抽样)名义上的1公里的观察。 空间覆盖率: 全球 空间覆盖图: 不可用 空间分辨率:

4.63公里和9.26公里(地图产品) 投影:

Cylindrical equal angle投影绘制的产品。 网格描述:

4.63公里绘制的产品有4320行和8640列，9.26公里绘制的产品有 2160行和4320列 时间特征: 时间范围:

从2000年11月至今，Terra产品的数据是可用的，2002年12月至今Aqua产品的数据是可用的。

时间覆盖图: 不适用 时间分辨率:

每日、每周(8天),每月和每年。 数据的特点: 参数/变量: 海表面温度 变量描述、定义： 海洋表面的温度 计量单位： 摄氏度 数据来源： MODIS 数据范围： -2—32摄氏度 数据采样记录： 无

8、数据组织： 数据分类：

不同时间和空间分辨率的三级映射产品，都会单独的存在文件中。这些文件可分成白天形成、夜晚形成、中红外成像、热红外成像文件。映射产品包含一个SST数组(按比例缩小的整数)和质量标志数组，文件格式是HDF版本4。3级映射文件名格式的描述可以在这里找到。

数据格式：

所有数据存储成HDF4格式的文件

9、数据操作： 公式： 派生技术和算法：

最初的SST派生模式的设计使用了辐射传输模型，结合无线电探空仪或大气模型（决定大气透射率）的大气文件，将由吸收和散射效应影响的海表温度信息传给卫星，推导出SST经验算法的系数(Brown and Minnett, 1999)。这种方法由于辐射计描述不准确产生明显的缺陷。相反，对SST的推导与NLSST方法 (Walton, 1988)类似，用于AVHRR遥感数据处理，系数是通过对MODIS传感器亮温进行回归分析来测得表面温度。在这种情况下,漂移和系留浮标用作参考。M-AERI（海气辐射干涉仪）在散射计所测得的数据被用于将回归分析所得的SST转换成皮层深度SST数据。

数据处理序列： 处理步骤：

将OBPG的1A级数据处理成地球物理数据。 数据变化:

Terra和Aqua产品最新版本是5.x。 计算：

特别更正/调整：

目前MODIS SST的算法经验系数是由固定的浮标观测到的温度数据与MODIS亮温进行回归分析所得到。从原位M-AERI辐射计测量的逆向SST用于转换成皮层SST(大约-0.2摄氏度变化)。

计算变量： 皮层海表面温度

图表和细节： 无 10、误差： 数据误差：

最大的局限性是观测区域云层的阻碍。最大的局限性是观测区域云层的阻碍。其他误差的来源包括大气气体排放,气溶胶,以及水面特征。白天海温遭受中红外反射太阳光。

质量评价： 数据确认：

所有质量控制发生在OBPG1 - 2级别处理期间使用一个广泛的测试云污染套件等。在每个分辨率上构建一千米观测素材，只有相同观测质量能被采用。不同质量等级产品不能混合。例如，0级数据产品只包含最高数据质量的1km观测，通过了所有质量控制检测。质量中没有1km的像素是用来确定这个数据的统计特征。

可信度级别/准确度判断： 不清楚 参数测量误差：

SST误差被认为在+、-0.4摄氏度； 额外质量评估： 无

数据中心的数据验证：

更多数据可以在Brown and Minnett(1999)中找到； 11、说明：

数据局限性 数据的常见问题 白天中红外测SST受到太阳光反射的污染 用户指导： 严格要求用户用质量文件滤掉无用的SST数据。标记是：0（好）、1（质疑）、2（云）、255（陆地、总云或者其他误差等等）。质量文件标记为0可以用，1在某些特定环境可以用。 其他有关于学习的数据： 无 12、数据集应用： 全球气候学习、热液输送和海洋循环 13、未来修改和计划： 无 14、软件 软件描述 JPL PO.DAAC提供IDL、C和FORTRAN读取MODIS HDF的文件。C和FORTRAN软件需要安装HDF v4库。 软件评估 读取数据软件可以在PO.DAAC FTP网站中找到。 15、数据访问： 联系信息 用户服务办公室

物理海洋学分布式有源档案中心(PO.DAAC) 喷气推进实验室（JPL） 电话:(626) 744-5508 传真：(626)744-5506 邮件：podaac@podaac.jpl.nasa.gov 网址：http://podaac.jpl.nasa.gov 数据中心鉴定： 物理海洋学分布式有源档案中心(PO.DAAC) 喷气推进实验室（JPL） 程序获取数据 级别3映射图像在PO.DAAC FTP中下载 数据中心现状、计划 正在进行 16、输出产品和可用性 目前3级映射产品只能通过电子FTP分布。他们也可以通过交互式构造工具POET，或者是OPenDAP。 17、参考文献 Walton, C.C., W. G. Pichel 和J.F. Sapper, 1998NOAA极轨道环境卫星非线性算法的开发和操作应用海洋表面温度的测量。地球物理调查杂志103: (C12) 27999-28012.。Brown, O.B., and P.J. Minnett, 1999,MODIS红外海表面温度算法理论基础文件，VER，2.0。http://modis.gsfc.nasa.gov/data/atbd/atbd_mod25.pdf

18、术语： 海表面温度：海表面接近大气的水温度 19、缩略语： AVHRR：增强型高分辨率辐射计 EOS：地球观测系统 FTP：文件传输协议 GAC：全球面积覆盖 HDF：分层数据格式 IFOV：内部区域观测 JPL：喷气推进实验室 MCSST：多波段海表面温度 MODPS：MODIS自动适应处理系统 NAVOCEANO：海军海洋办公室 NASA:美国国家航天航空局 NOAA：美国国家海洋和大气管理局 OBPG:海洋生物实验组 PO.DAAC：物理海洋学分布式有源档案中心 SST：海表面温度 20、文档信息 文件修订时间 2007年4月25日 文件审查日期

2002年3月8日 文件ID CL02-0691

引用： 文件负责人： Ed Arm strong JPL PO.DAAC

数据下载网站： http://podaac.jpl.nasa.gov:2031/DATASET_DOCS/modis_sst.html

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1ju2.html