邹荣士 何文英 ,3 王普才 ,3 茆佳佳 陈洪滨 ,3李军 南卫东 ,2 常越

1 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室，北京 100029

2 中国科学院大气物理研究所华北香河全大气层野外科学观测研究站，香河 065400

3 中国科学院大学，北京 100049

4 中国气象局气象探测中心，北京 100081

1 引言

微波辐射计是被动接收环境发射的微波辐射而进行遥感探测的仪器，具有较高灵敏度和高度方向性。由于微波波长较长，能够穿透一定云层，因此地基微波辐射计能够24小时全天候工作，尤其廓线型地基微波辐射计利用大气水汽和氧气的微波辐射信号能够反演大气温度、湿度廓线以及云雨信息（Westwater, 1993; Ware et al., 2003; 姚志刚和陈洪滨, 2005），能够弥补每日两次的常规探空廓线测量的不足。所以，近年来地基微波辐射计在气象领域广泛应用，成为大气探测的重要技术手段之一（刘红燕等, 2009; 赵兵科等, 2009; Cimini et al., 2011,2015; Löhnert and Maier, 2012; 刘思波等, 2015）。

在正常工作环境中，地基微波辐射计可以在无人看管条件下全天候运行，提供秒级的多通道微波亮温（TB，Brightness Temperature）。基于微波观测亮温，采用统计反演方法，如多元线性回归或非线性神经网络方法，可以反演出高时间分辨率的大气温度和湿度廓线。通常气象台站或业务部门会直接使用地基微波辐射计提供的大气温湿廓线，因此反演廓线的数据质量需要更多关注。

除了反演方法外，地基微波辐射计反演的大气廓线质量与观测亮温的数据质量紧密相关。尽管地基微波辐射计研制技术现在已经较为成熟，但在具体实践应用中，发现地基微波辐射计的观测亮温会在个别通道或整体出现系统性漂移，产生明显的观测误差，往往在液氮绝对定标后会恢复正常（王振会等, 2014; 朱雅毓等, 2015）。……