热带降雨测量卫星TRMM的3A12与3A25产品数据集.docx

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热带降雨测量卫星TRMM的3A12与3A25产品数据集

1、热带降雨测量卫星TRMM的3A12与3A25产品数据集

〔1〕观测仪器

TRMM打确实是由日本国家空间进展署〔NASDA〕和美国国家航空航天局〔NASA〕地球科学办公室共同主持的一项国际联合打算。

TRMM卫星于1997年11月28日发射。

TRMM卫星的仪器有5个：

测雨雷达〔PrecipitationRadar,PR〕、微波成像仪〔TRMMµwaveImager，TMI〕、可见光和红外扫描仪〔VisibleandInfraredScanner，VIRS〕、云和地球辐射能量系统〔CloudsandtheEarthRadiantEnergySystem，CERES〕、闪电成像传感器〔LightningImagingSensor，LIS〕。

3A12产品〔TRMM微波成像仪〔TMI〕0.5°x0.5°格点化月水汽廓线3级产品〕以TRMM卫星微波成像仪〔TMI〕的观测结果为主，3A25产品〔TRMM星载雷达〔PR〕格点化月平均降水资料3级产品〕以TRMM卫星星载雷达〔PR〕仪器的观测结果为主。

降水雷达（PR）为装载于TRMM实验卫星的主动式微波辐射计。

PR为一主动式的相位数组雷达，具有128个单元，每个单元都包含了发射与接收机制。

而主动式相位数组雷达的优点确实是能够快速的扫瞄，同时可不能产生造成卫星高度变动的扭力，有助于卫星飞行时的稳固。

而且如此的雷达也不需使用到高伏特瓦数的电源供应，相当符合于卫星上挂载的要求。

再者有限扫瞄时刻内必须尽可能应对扫瞄宽度、连续范畴和独立取样数的需要，因此快速及耐用的扫瞄仪器是必须的，而主动式数组雷达就符合如此的需求，因此也被称为〝分散的〞雷达构造。

TMI（TRMMMicrowaveImager）系以星下点为转轴，面对地球做由左至右，离开星下点49度向前〔天顶角约52.8度〕，作刈幅（swath）直线距离约760公里的锥形模式（conicalmode）扫瞄。

TMI改良自美国地区DMSP（DefenseMeteorologicalSatelliteProgram）卫星SSM/I（SpecialSensorMicrowave/ImagerSounder），但增加了10.7GHz频道，并因应热带地区降雨特性，将原22.235GHz频率改为21.3GHz，故其九个微波探测频道，所使用的是10.7、19.4、21.3、37与85.5GHz五个微波波段，其中除了21.3GHz仅有垂直线性极化外，其余均为垂直与水平线性极化频道。

〔2〕投影方式

3A12和3A25产品均为格点化数据。

3A12产品〔TRMM微波成像仪〔TMI〕0.5°x0.5°格点化月水汽廓线3级产品〕是利用TRMM3A12算法制作的3级数据产品，是使用TRMM2A12资料来产生全球月平均的0.5°x0.5°格点的垂直水汽廓线和地表降水资料。

3A25产品〔TRMM星载雷达〔PR〕格点化月平均降水资料3级产品〕是由2级PR资料应用3A25算法得到的各种月尺度降水统计资料。

资料包括两种空间辨论率：

〔1〕5°x5°经纬度格点的标准空间尺度；〔2〕0.5°x0.5°的高辨论率。

〔3〕数据处理过程

3A12：

利用3A12算法读取2A12资料，然后格点化到0.5°经纬度格点上。

其数据流是TMI1A资料==>TMI定标后的亮度温度资料1B11==>TMI降雨结构资料2A12==>TMI每月廓线资料3A12。

3A25资料是在PR第2级数据产品的基础上运算得出的在1个月内的多种统计要素。

以下图是TRMM数据处理流程图：

〔4〕反演算法理论

〔5〕数据质量状况

3A12和3A25产品均已通过严格的质量操纵。

TRMM卫星的运行高度在2001年8月7日-24日期间由350km调整到了403km。

这次轨道抬升调整明显地延长了卫星的寿命。

2001年8月7日前为轨道抬升前〔pre-boost〕，2001年8月24日后为轨道抬升后（post-boost）。

从2001年12月开始，TRMM科学打算小组开始发放所有轨道抬升后的数据产品。

由于轨道变更引起了TRMM卫星探测资料的前后不一致，详细情形在每个轨道的产品中有说明。

关于TRMM的5.0版本数据产品，所有的轨道抬升后数据文件在其文件名的产品版本号部分标记为"5A"，而轨道抬升前的数据文件产品版本号那么标记为"5"。

关于6.0版本，轨道抬升前后的数据文件版本号没有区别。

〔6〕产品特性

3A12产品的资料格式结构

名称

类型

记录长度

（byte）

维数

〔记录数〕

刻度

值域

单位

描述

ECSCoreMetadata

字符型

10,000 

-

-

-

-

ECS核心元数据

PSMetadata

字符型

10,000 

-

-

-

-

产品元数据

GridStructure

字符型

5,000 

-

-

-

-

格点详细的几何学描述

SurfaceRain

浮点型

4 

nlat*nlon

~

0.0~3000.0

mm/h

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的月平均瞬时降雨速率

ConvectRain

浮点型

4 

nlat*nlon

~

0.0~3000.0

mm/h

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的月平均瞬时对流性降雨速率

StratiformRain

浮点型

4 

nlat*nlon

~

0.0~3000.0

mm/h

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的月平均瞬时层云降雨速率

CldWater

浮点型

4 

nlat*nlon*nlayer

~

0.0~10.0

g/m3

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的每个垂直层次的月平均云中液态水含量

PrecipWater

浮点型

4 

nlat*nlon*nlayer

~

0.0~10.0

g/m3

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的每个垂直层次的月平均可降水含量

CldIce

浮点型

4 

nlat*nlon*nlayer

~

0.0~10.0

g/m3

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的每个垂直层次的月平均云中冰水含量

PrecipIce

浮点型

4 

nlat*nlon*nlayer

~

0.0~10.0

g/m3

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的每个垂直层次的月平均可降冰晶含量

LatentHeat

浮点型

4 

nlat*nlon*nlayer

~

-256~256

deg/h

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格的每个垂直层次的月平均潜热开释量

NpixTotal

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格上地表降水大于等于0.0（mm/h）的整月累积象素点数

NpixRain

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格上地表降水大于0.0（mm/h）的整月累积象素点数

NpixConvectRain

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格上地表对流性降水大于0.0（mm/h）的整月累积象素点数

NpixStratiformRain

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间的0.5°x0.5°网格上地表层云降水大于0.0（mm/h）的整月累积象素点数

NpixUnclassifiable

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间0.5°x0.5°网格上，那些不能归类为对流性降水或层云降水的地表降水大于0.0（mm/h）的整月累积象素点数，包括那些不明确的象素点

NpixAmbiguous

整型

4 

nlat*nlon

~

0~10,000.0

~

南北纬40度之间，0.5°x0.5°网格上，地表降水大于等于0.0（mm/h），同时降水标记也大于0〔不明确降水〕的整月累积象素点数

注释:

nlayer=14,每个格点里的廓线层数。

     Nlevel=14,每个格点里的潜热层数。

3A25产品的资料格式结构

名称

类型

记录长度

（byte）

维数

〔记录数〕

值域

单位

描述

ECSCoreMetadata

字符型

10,000

-

-

-

ECS核心元数据

PSMetadata

字符型

10,000

-

-

-

产品元数据

GridStructure

字符型

5,000

-

-

-

给出格点详细的几何学描述

RainRateMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的非零降雨率月平均值

RainRatesDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的非零降雨率月标准差

Conv.RainRateMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的对流云降水非零降雨率月平均值

Conv.RainRatesDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的对流云降水非零降雨率月标准差

Strat.RainRatesMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的层云降水非零降雨率月平均值

Strat.RainRatesDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-3000.0

mmh-1

5°x5°格点的层云降水非零降雨率月标准差

ZmMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

使用1C-21资料运算的5°x5°格点的2、4、6、10和15km高度雷达反射率和路径平均资料的月平均值

ZmDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

使用1C-21资料运算的5°x5°格点的2、4、6、10、15km高度雷达反射率和路径平均资料的月标准差值

Conv.ZmMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的对流云降水雷达反射率观测资料月平均值和使用1C-21资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月平均值

Conv.ZmDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的对流云降水雷达反射率观测资料月标准差和使用1C-21资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月标准差

Strat.ZmMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的层云降水雷达反射率观测资料月平均值和使用1C-21资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月平均值

Strat.ZmDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-100.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的层云降水雷达反射率观测资料月标准差和使用1C-21资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月标准差

ZtMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-80.0

dBZ

5°x5°格点的2、4、6、10和15km高度的雷达反射率订正因子月平均值和使用2A-25资料运算得到的路径平均的月平均值

ZtDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-80.0

dBZ

5°x5°格点的2、4、6、10和15km高度的雷达反射率订正因子月标准差值和使用2A-25资料运算得到的路径平均的月标准差值

Conv.ZtMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.1-80.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的对流云降水雷达反射率订正因子月平均值和使用2A-25资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月平均值

Conv.ZtDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-80.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的对流云降水雷达反射率订正因子月标准差和使用2A-25资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月标准差

Strat.ZtMean1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.1-80.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的层云降水雷达反射率订正因子月平均值和使用2A-25资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月平均值

Strat.ZtDev.1

浮点型

4

nlat*nlon*nh1

0.0-80.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°格点的层云降水雷达反射率订正因子月标准差和使用2A-25资料运算得到的2、4、6、10和15km高度的路径平均的月标准差

PIAsrtMean

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的SRT〔表面参考技术〕路径积分衰减的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

PIAsrtDev.

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的SRT〔表面参考技术〕路径积分衰减的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

PIAhbMean

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的HB路径积分衰减的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

PIAhbDev.

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的HB路径积分衰减的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

PIA0thMean

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的第0个〔0thorder〕路径积分衰减的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

PIA0thDev.

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的第0个〔0thorder〕路径积分衰减的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

pia2a25Mean

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算的2A25路径积分衰减的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

pia2a25Dev.

浮点型

4

nlat*nlon*nang

0.0-100.0

dB

对应4个确定的入射角运算2A25路径积分衰减的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

piaSrtssMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的SRT〔表面参考技术〕PIA〔路径积分衰减，单向〕的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

piaSrtssDev

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的SRT〔表面参考技术〕PIA〔路径积分衰减，单向〕的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

piaHbssMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的HBPIA〔路径积分衰减，单向〕的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

piaHbssDev

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的HBPIA〔路径积分衰减，单向〕的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

pia0ssMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的第0个〔0thorder〕PIA〔路径积分衰减，单向〕的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

pia0ssMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的第0个〔0thorder〕PIA〔路径积分衰减，单向〕的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

pia2a25ssMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集〔见2A25/3A25算法用户指南〕运算的2A25最终PIA〔路径积分衰减，单向〕值的月平均值，水平辨论率为5°x5°。

pia2a25ssDev

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-100.0

dB

由2A25数据子集运算的2A25最终PIA〔路径积分衰减，单向〕值的月标准差值，水平辨论率为5°x5°。

StormHeightMean

浮点型

4

nlat*nlon*3

0.0-20,000.0

m

层云降水、对流云降水和其他降雨的月平均风暴高度

StormHeightDev.

浮点型

4

nlat*nlon*3

0.0-20,000.0

m

层云降水、对流云降水和其他降雨的风暴高度月标准差

XiMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-99.0

-

水平辨论率为5°x5°的雨区水平非平均参数的月平均值

XiDev.

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-99.0

-

水平辨论率为5°x5°的雨区水平非平均参数的月标准差值

NUBFCorrectionFactorMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-2.0

-

水平辨论率为5°x5°的不平均性束内充塞效应〔NUBF〕修正Z因子和降雨率的月平均值

NUBFCorrectionFactorDev.

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-2.0

-

水平辨论率为5°x5°的不平均性束内充塞效应〔NUBF〕修正Z因子和降雨率的月标准差值

BBHeightMean

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-20,000

m

水平辨论率为5°x5°的亮带高度月平均值

BBHeightDev.

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-20,000

m

水平辨论率为5°x5°的亮带高度月标准差值

bbNadirHtMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-20,000

m

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带高度

bbNadirHtDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-20,000

m

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带的标准差

bbNadirWidthMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-10,000

m

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带的宽度

bbNadirWidthDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-10,000

m

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带的标准差

bbNadirZmaxMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-70.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带的最大平均

bbNadirZmaxDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-70.0

dBZ

水平辨论率为5°x5°的星下点亮带的最大Z值的标准差

epsilonConvMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的对流云降水epsilon平均值，水平辨论率为5°x5°

epsilonConvDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的对流云降水epsilon标准差值，水平辨论率为5°x5°

epsilonStratMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的层云降水epsilon平均值，水平辨论率为5°x5°

epsilonStratDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的层云降水epsilon标准差值，水平辨论率为5°x5°

epsilon0ConvMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的对流云降水epsilong0平均值，水平辨论率为5°x5°

epsilon0ConvDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的对流云降水epsilong0标准差值，水平辨论率为5°x5°

epsilon0StratMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的层云降水epsilong0平均值，水平辨论率为5°x5°

epsilon0StratDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-5.0

-

使用2A21SRT资料制作的层云降水epsilong0标准差值，水平辨论率为5°x5°

surfRainMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-3000.0

mmh-1

水平辨论率为5°x5°的非零近地面降雨率平均值

surfRainDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-3000.0

mmh-1

水平辨论率为5°x5°的非零近地面降雨率标准差值

surfRainConvMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-3000.0

mmh-1

水平辨论率为5°x5°的非零近地面对流降雨率平均值

surfRainConvDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-3000.0

mmh-1

水平辨论率为5°x5°的非零近地面对流降雨率标准差

surfRainStratMean1

浮点型

4

nlat*nlon

0.0-3000.0

mmh-1

水平辨论率为5°x5°的非零近地面层云降雨率平均值

surfRainStratDev1

浮点型

4

nlat*nlon

0