初步认识AMSU-A/B、HIRS-3/4、MHS、ATMS、GOES

这些都是气象卫星上搭载的遥感传感器或卫星系列，主要用于获取大气、地表的温度、湿度、辐射等观测数据，是数值天气预报、气候监测的重要数据源。

1. 微波传感器（Microwave Sensors）

这类传感器通过接收微波波段的辐射信号，可穿透云层、降水，获取大气垂直温度、湿度剖面等关键数据，适合全天候观测。

• AMSU-A（Advanced Microwave Sounding Unit-A）

  • 全称“先进微波探测单元-A”，是NOAA系列极轨卫星（如NOAA-15至NOAA-19）和欧洲METOP卫星搭载的核心微波传感器。
  • 作用：测量大气中微波辐射，反演从地表到平流层的温度剖面，以及部分地表参数（如海面温度）。
  • 特点：包含15个通道，覆盖50-57GHz和89-90GHz频段，对大气温度敏感。

• AMSU-B（Advanced Microwave Sounding Unit-B）

  • 与AMSU-A配套的微波传感器，主要用于探测大气湿度。
  • 作用：通过5个通道（183GHz附近）测量大气中水汽的微波辐射，反演对流层中上层的湿度剖面。
  • 现状：部分卫星中已被MHS替代。

• MHS（Microwave Humidity Sounder）

  • 全称“微波湿度探测器”，是AMSU-B的升级替代产品，搭载于NOAA-N系列、METOP等卫星。
  • 作用：专注于大气湿度探测，通过6个通道（183GHz和220GHz频段）更精准地反演水汽垂直分布，尤其适用于热带地区和强对流天气监测。

• ATMS（Advanced Technology Microwave Sounder）

  • 全称“先进技术微波探测器”，是新一代微波传感器，搭载于美国Suomi NPP、NOAA-20等卫星。
  • 作用：整合了AMSU-A、AMSU-B和MHS的功能，包含22个通道，覆盖从23GHz到183GHz的频段，可同时获取温度和湿度剖面，精度和稳定性更高，支持数值天气预报模式的精细化应用。

2. 红外传感器（Infrared Sensors）

通过接收红外波段的辐射信号，反演大气温度、地表温度、云顶高度等，但受云层影响较大（需晴空或薄云条件）。

• HIRS-3/4（High-resolution Infrared Radiation Sounder-3/4）
  • 全称“高分辨率红外辐射探测器-3/4”，是NOAA、METOP等极轨卫星搭载的经典红外传感器，HIRS-4是HIRS-3的升级版。
  • 作用：通过20多个红外通道（覆盖3.7-15μm）测量大气和地表的红外辐射，反演大气温度、湿度剖面，以及云量、臭氧等信息。
  • 特点：分辨率较高（约10公里），是红外遥感中应用最广泛的传感器之一。

3. 静止卫星系列（Geostationary Satellites）

• GOES（Geostationary Operational Environmental Satellite）
  • 全称“地球静止业务环境卫星”，是美国NOAA运营的静止卫星系列（目前最新为GOES-16/17/18，属于GOES-R系列），位于赤道上空约3.5万公里处，可固定观测西半球（美洲、大西洋、太平洋）。
  • 搭载传感器：包括ABI（Advanced Baseline Imager，先进基线成像仪，多通道可见光/红外成像）、GLM（Geostationary Lightning Mapper，地球静止闪电 mapper，监测闪电活动）等。
  • 作用：实时监测云系、风暴、火灾、火山等天气和环境现象，提供高时间分辨率（分钟级）的图像，是短时临近预报（如强对流、飓风）的关键工具。