用于 EUSO-SPB1 轨迹上云顶高度反演的天气研究与预报(WRF)模型与辐射方法
大气与海洋物理
2019-09-24 v1 地球与行星天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
极端宇宙空间观测站-超压气球(EUSO-SPB1)是 JEM-EUSO 计划的探路者,旨在从近地空间观测超高能宇宙射线(UHECRs)。它于 2017 年 4 月 25 日 UTC 从瓦纳卡(新西兰)发射,在南太平洋上空飞行十二天后终止。充分了解大气条件与云特性(如云顶高度,CTH)对于正确重建宇宙射线穿过大气所产生的空气簇射的能量与几何形态至关重要。用于反演 CTH 的方法之一基于数值天气预报模型。本工作中我们特别考虑天气研究与预报(WRF)模型。首先对该模型的基本过程参数化方案进行测试,应用一种基于两个量的自顶向下算法:云量与光学厚度。随后将经验证的过程应用于 SPB1 轨迹,在飞行日期间每十分钟反演一次 CTH。并与中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星图像的分析数据(每日一次)进行比较,以理解该方法的可靠性。另一种反演 CTH 的途径是所谓辐射方法,其可计算云顶温度(CTT)。需借助垂直温度廓线将 CTT 转换为 CTH。当无无线电探空可用时,WRF 可提供垂直温度廓线,进而完成从 CTT 到 CTH 的转换。
引用
@article{arxiv.1909.09782,
title = {Weather Research and Forecasting) model and radiative methods for cloud top height retrieval along the EUSO-SPB1 trajectory},
author = {Silvia Monte and Carlo Vigorito and Mario Bertaina and Silvia Ferrarese and Kenji Shinozaki and Susana Briz and JEM-EUSO Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09782},
year = {2019}
}