辐射传输模式对地基微波辐射计观测亮温的模拟能力分析

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）。地基微波辐射计在外场观测中通常要求每半年进行一次液氮绝对定标。而液氮属于危险化学品，必须用液氮专用的液氮罐储存才行；由于温度过低，皮肤接触液氮时间超过2秒即可致冻伤，在外场液氮定标时，必须佩戴专业防护手套。此外，液氮只能在某些化工厂、研究机构等处购买，有些观测台站附近无法获取，因此，一些台站的地基微波辐射计未必能够保证每半年一次的液氮绝对定标，其观测温数据质量也未必有保障。

为了提高对地基微波辐射计日常观测数据质量的监控和检验，本文考虑引入辐射传输模式。辐射传输模式是基于辐射传输方程建立的，是连接观测和模拟辐射信息的桥梁，在大气遥感领域广泛使用，如卫星观测的定标以及产品的反演算法，卫星资料同化等。Clough et al.（2005）较为系统介绍了几种公开可用的辐射传输模式及其改进之处，并指出这些模式已经能够较好应用于反演算法开发和欧洲天气预报模式中。通过辐射传输模式得到的模拟亮温与观测亮温的一致性，可以分析评估卫星观测数据的质量（Goldberg et al., 2001; Lu et al., 2011）。Hewison et al.（2006）分析比较四种常用的微波吸收模式对于地基微波辐射计观测的模拟能力，并指出这些模式对于地基微波辐射计有较高的定标准确性。国内学者利用辐射传输模式作为辅助工具（李青等, 2014; 茆佳佳等, 2018），结合地基微波辐射计观测时刻的大气廓线得到模拟亮温，根据模拟与观测亮温的比对，相对独立客观地评估观测亮温的数据质量。王振会等（2014）利用辐射传输模式计算的模拟亮温发现所用的地基微波辐射计观测亮温在某些微波通道出现显著的系统性漂移，若继续使用这些明显有误的观测亮温去反演大气廓线，势必产生有误的大气温湿廓线信息。

基于辐射传输原理建立的辐射传输模式具有扎实的理论基础，并且模式模拟结果与地基微波辐射计的具体标定无关。因此，本文针对北京国家综合气象观测试验基地（简称观象台站）和华北香河全大气层野外科学观测研究站（简称香河站）布设的同类型的地基微波辐射计的观测亮温数据，采用多个辐射传输模式进行模拟交叉验证，不仅比较不同辐射传输模式模拟结果的差异，同时还根据差异程度分析不同模式的模拟能力以及观测亮温的质量。

2 观测数据和辐射传输模式

自2018年1月，国家重点研发项目“超大城市垂直综合气象观测技术研究及试验”分别在中国科学院大气物理研究所的华北香河全大气层野外科学观测研究站（香河站）和北京国家综合气象观测试验基地（观象台站）开展了地基微波辐射计，两地的微波辐射计都采用德国RPG公司生产的RPGHATPPRO廓线型地基微波辐射计，主要利用微波段的水汽和氧气吸收波段通道组的辐射特性差异反演大气湿度和温度廓线。

RPG-HATPPRO共有14个通道，其中通道1～7（ch1-ch7）的中心频率依次是：22.24、23.04、23.84、25.44、26.24、27.84、31.40 GHz，处于水汽吸收线中心及其附近，称为水汽通道，用于反演大气湿度廓线；通道8～14（ch8至ch14）的中心频率依次是：51.26、52.28、53.86、54.94、56.66、57.30、58.00 GHz，位于氧气吸收带及其附近，称为氧气通道，主要用于反演大气温度廓线。该仪器按照要求每半年进行一次液氮绝对定标，以保证观测亮温数据的质量。通常，RPG-HATPPRO采用垂直对天顶的观测模式，每1～2秒接收一组亮温数据，而每隔大约10秒产生反演的大气温度和湿度廓线。如此高时间分辨率的大气廓线信息，可以弥补常规探空每日2次的观测廓线，为监测和研究大气温湿度垂直结构的时空演变提供宝贵的观测资料。

要验证两地微波辐射计观测亮温，还需要探空测量的大气廓线观测数据。北京观象台站（39.81°N，116.48°E，简写为GXT）和河北香河站（39.95°N，116.96°E，简写为XH），两地相距约50 km。北京探空在观象台站施放，也是距离香河观测站最近的探空，因此本文统一采用北京观象台站（即北京站）探空观测数据，为辐射传输模式提供所需的大气廓线输入信息，选取的时间段是2019年1～3月。本文比较分析的是与探空观测时段对应的地基微波辐射计观测亮温和模式模拟亮温，其中观测亮温为探空测量时段内高时间分辨率的多组观测亮温的平均结果。

对于辐射传输模式，考虑到目前存在多种大气辐射传输模式，为了选取适合地基微波辐射计的辐射模式，有必要对模式的模拟能力进行认识和评估。本文针对相关文献上提到较多的三个模式，即MonoRTM、ARTS和MWRT，进行比较和评估。

MonoRTM（ the Monochromatic Radiative Transfer Model）模式是美国大气环境研究所（AER，Atmospheric and Environmental Research Inc.）开发的一款适合于微波段的大气辐射传输模型，物理基础与逐线积分模式一致，主要针对有限的单色光谱进行模拟。该模式在Clough et al.（2005）工作中与其他辐射模式进行比对分析，也多次与美国南部大平原（SGP）上的多种观测数据进行验证，包括地基微波辐射计（Turner et al., 2007）。MonoRTM模式也陆续被国内学者使用，开展地基微波辐射计反演算法研究（黄兴友等, 2013）和观测亮温数据质量的研究（茆佳佳等, 2018）。该模型的输入数据包含多个输入文件，包括大气温度、气压、湿度等大气参数；微波辐射计的通道数、天顶角等信息，模式输出不同情况下的模拟亮温。

ARTS（the Atmospheric Radiative Transfer Simulator）模式主要由德国汉堡大学和瑞士查尔姆斯理工大学开发，其目的是集合开发一个高度模块化、快速精确、普遍适用的辐射传输模式，并且专门针对不同星载探测器设计不同的辐射模块，如微波垂直探测器（AMSU）、微波湿度探测（MHS）、改进型甚高分辨率辐射仪（AVHRR）、高分辨率红外辐射探测器（HIRS）等（Buehler et al., 2011,2018）。李书磊等（2016）详细介绍了ARTS模式组成模块及其多方面应用。

除了上述两个公开并高度模块化开发的辐射传输模式，本文还使用了一个简单快捷的微波辐射传输模式MWRT（Liu, 1998）。该模式采用4流离散纵坐标方法（DOM：Discrete Ordinate Method）处理辐射传输方程。尽管多流DOM方法能准确和稳定地解决辐射传输计算问题，但是计算量大影响计算效率，不利于辐射传输模式在实际工作中应用。为此，Liu（1998）开发建立快速高效的4流DOM的MWRT模式，跟32流辐射传输模式相比，MWRT不仅计算效率高，并且计算准确性也比较好。此外，MWRT模式含有详实而丰富的云和降水粒子衰减处理过程，尤其采用离散偶极子近似（Liu, 2004）方法处理雪花、冰雹等大的非球形冰相粒子衰减，对于云雨条件下的大气微波辐射传输计算问题具有较强的处理能力。

3 模式模拟与观测亮温的比对分析

上述三个模式运行需要的输入参数，主要包括地基微波辐射计多通道的中心频率、扫描天顶角信息、还有大气温湿度廓线信息。结合2019年1～3月北京探空站提供的大气廓线观测数据，三个模式输出三组RPG地基微波辐射计14个通道的模拟亮温，然后与GXT和XH两站的地基微波辐射计观测亮温进行匹配。通过比较分析观测和模拟亮温差异，评估三个模式的模拟能力。需要说明的是，目前模式模拟只是输入大气温湿度廓线信息，没有云或降水参数信息，即模式没有考虑云或降水过程对于模拟结果的影响。因此在本文分析的匹配样本，只选取地基微波辐射计上降雨传感器显示无雨的观测样本，即包括有云和晴空时的观测数据。

3.1 三种模式模拟结果与单站观测的比较

为了定量化描述模拟与观测亮温的差异程度，这里引入公式（1～4）定义的几个统计参数：平均偏差（Mean）、绝对偏差（Amean）、标准偏差（Stddev）和相关系数（Corr）：

其中，x和y分别为地基微波辐射计多通道对应的观测和模拟亮温，i是匹配样本数目。Mean和AMean可以反映出所有匹配样本总的模拟和观测差异程度，考虑到Mean存在正负偏差相互抵消作用，引入AMean能更为直观体现每个匹配样本差异程度对总平均结果的贡献；标准偏差则可以反映出所有匹配样本的模拟与观测差异离散分布程度，若该值越大，表明多个差异样本相互之间越离散；相关系数则反映所有样本的模拟和观测结果的线性一致性，本文后面展示的相关系数都是通过了置信度为99%的显著性检验。首先分析香河站地基微波辐射计观测亮温与三个模式模拟结果的差异。先选取三个模式对水汽通道1（Channel 1，简写为ch1，22.24 GHz）和ch7（31.40 GHz），温度通道ch8（51.26 GHz）和ch14（58.0 GHz）的模拟结果与对应观测亮温的散点分布图（图1），并给出相应的统计参数。图1中自上而下对应水汽通道ch1、ch7和温度通道ch8、ch14，从左往右对应MWRT、MonoRTM和ARTS三个模式。总体看来，这四个通道的模拟与观测一致性整体都较好，其中温度通道ch14一致性最佳，三个模式模拟与观测的相关系数都在0.99以上，全部样本的散点图都集中分布在y=x的蓝色对称轴线上；其次是水汽通道ch1，模式MonoRTM和MWRT结果与观测的相关系数很接近，基本都是0.96，相比较而言ARTS模拟与观测稍有点离散，相关系数只有0.90，标准差也高于前两个模式；而对于水汽通道ch7和温度通道ch8，三个模式模拟与观测的整体一致性有所减弱，尤其出现个别偏离明显的样本，从而导致两者的相关系数降低到0.80左右，主要原因是这两个通道对于大气中水汽变化更为敏感。

图1 香河站（XH）地基微波辐射计的ch1（ch代表通道)、ch7、ch8、ch14的观测亮温（O）与三种模式MWRT、MonoRTM、ARTS模拟亮温（M）的散点分布图Fig. 1 Scatter plots of simulated brightness temperature (TB) (M) from the MWRT, MonoRTM, and ARTS models and observed TB (O) at ch1 (ch indicates channel), ch7, ch8, and ch14 by the MWR at the Xianghe site (XH)

类似的，图2是北京观象台（GXT）地基微波辐射计观测亮温与三个模式模拟结果的散点分布图。这里选取差异较明显的三个通道：水汽通道ch7和温度通道ch8和ch9（52.28 GHz）。由于观象台地基微波辐射计观测资料在2019年1～3月有部分缺失，与模式模拟亮温相匹配的样本数明显少于香河站，不过观测与模拟亮温的一致性看上去比香河站比对结果更好，尤其对于通道ch7，如图2a-c显示，三个模式的模拟结果与观测亮温的线性相关性都高达0.97，没有出现明显离散的样本，对应标准偏差只有0.3 K，不过在具体数值上，模拟亮温整体都系统性偏低于对应观测亮温，产生约2.5 K的平均偏差。对于温度通道ch8和ch9，三个模式与观测的相关系数和标准差各有点不同，其中ARTS模拟与观测相关系数最高而且标准差最小，其次是MonoRTM，最后是MWRT。但是在具体量值差异上，MonoRTM在ch8出现明显的系统性偏差（＞5 K），而另外两个模式则与观测较为接近，基本都集中在y=x的蓝色对称轴线上；而对于ch9，三个模式模拟结果与对应观测都呈现不同程度的偏离，相比较而言，MWRT和ARTS都系统性偏高与观测，只是后者更为明显，而MonoRTM系统性偏低观测最明显，超过3 K。

图2 北京观象台（GXT）地基微波辐射计ch7、ch8和ch9通道的观测亮温（O）与三种模式MWRT、MonoRTM、ARTS模拟亮温（M）的散点分布图Fig. 2 Scatter plots of simulated TBs (M) from the MWRT, MonoRTM, and ARTS models and observed TBs (O) at ch7, ch8, and ch9 by the MWR at the Beijing Observatory (GXT) site

3.2 两站观测结果与模式的比较

除了上述单站个别通道的比对，香河站（XH）和观象台（GXT）地基微波辐射计的14通道观测与模拟亮温的统计参数比对一起显示在图3中，其中实线为XH站点，虚线为GXT站点。首先，从图3a中相关系数比对，可以看到MonoRTM和MWRT在14个通道上基本重合，而ARTS除了水汽通道ch1和温度通道ch8和ch9外，其余通道也与前两个模式基本重合。可以说，单个站点的三个模式模拟与观测结果的相关系数在大多数通道上基本重合，但是两个站点还是有明显差异：对于水汽通道（ch1至ch7），南郊观象台模拟与观测的相关性稳定并且高于0.95，而香河站点的水汽通道模拟与观测的相关性随着频率增加而逐渐降低，如从ch1的0.96减少到ch7的0.83。对于温度通道ch8和ch9，两地的模拟与观测相关性都明显较低，尤其香河站的MonoRTM和MWRT与ch8观测亮温的相关性不足0.80，而ARTS接近0.82；而对水汽不敏感的温度通道ch10～ch14，两个站点相关系数结果基本一样，都接近1.0。

模拟与观测的相关系数在两个站点的差异，主要因为两地都采用北京观象台的气象探空廓线，对于GXT微波辐射计来说是同地比较，而对于XH站，距离观象台探空站约有50 km。通常大气中水汽时空变化较快，北京站探空提供的大气湿度廓线与香河站上空的水汽会有一些差异，因此模式模拟的水汽通道与香河站对应观测结果的一致性降低，相关系数也有所降低，并且对于水汽变化敏感的温度通道ch8～ch9，也有类似的影响。只有对水汽不敏感的温度通道ch10～ch14，大气温度廓线变化相对稳定，因此对两地模拟亮温影响甚微，在两地都能达到接近1.0的相关系数。

图3b显示河北香河和北京观象台两地的模拟和观测差异的标准差变化。总体看来，两个站点14个通道的标准差变化趋势很接近，其中对于通道ch2～ch10，三个模式在单个站点的标准差基本重合；只在水汽通道ch1出现ARTS模式高于另外两个模式，也在通道ch11～ch14出现MonoRTM小于另外两个模式的差异趋势。当然，两个站点的标准差具体量值有明显差异：观象台站14通道的标准差都低于1.0 K，远小于对应的香河站结果，即观象台站模拟与观测的差异离散程度明显小于香河站。这种离散程度的明显差异与采用北京观象台的探空廓线有关。

图3c是量化显示模式模拟与两地观测亮温的绝对偏差差异程度。总体看来，水汽通道ch1～ch7和温度通道ch11～ch14的绝对偏差较为稳定，尤其后者的三个模式在两个地点的绝对偏差都非常接近，约为0.7 K，而对于水汽通道，香河站的绝对偏差基本稳定在1 K，而对应北京观象台的绝对偏差基本在3 K。三个模式在温度通道ch8～ch10的绝对偏差差异较为明显，其中最为显著之处是ch8，该通道不仅两地的观测与模拟的相关系数最低，而且MonoRTM模拟结果在两个站点与观测的绝对偏差最高，约为4～5 K，而对应的MWRT和ARTS模拟与观测的绝对偏差约为1 K；对于绝对偏差也较大的ch9和ch10，还是MWRT和ARTS都低于对应的MonoRTM结果。对于其他温度通道ch11～ch14，三个模式的绝对偏差基本重合，并且都明显减小到0.7 K。总体来说，对于绝对偏差显著变化的ch8～ch10，无论香河站或观象台站，三个模式中，MWRT的绝对偏差最小，然后是ARTS，而MonoRTM绝对偏差最大。

结合图1和图2中模式模拟和观测亮温的散点图分布，可以看到，对于模式与观测的相关系数接近以及标准差接近的通道，还要看其平均或绝对偏差变化，若存在显著差异，则表明模拟结果与观测亮温存在系统性偏差。首先，三个模式在北京观象台的地基微波辐射计水汽通道ch1～ch7一直存在约3 K的绝对偏差，其对应散点图明显表明观测亮温系统性偏高于模拟结果，而对应香河站水汽通道观测与模拟总体很接近，只有1 K以内的绝对偏差，明显比观象台对应的比对结果小。本文研究中两地地基微波辐射的模拟亮温都采用北京观象台的探空廓线，理论上模式模拟结果应该与北京观象台的微波辐射计的观测更接近，可是散点图和图3c显示的模拟亮温与香河站地基微波辐射计水汽通道观测结果更为接近，而与观象台水汽通道观测亮温存在明显的系统性偏差。在Hewison et al.（2006）分析晴空条件下四种常用微波吸收模式对地基微波辐射计观测的模拟能力的研究工作中，显示了多个模式在水汽通道（22～31.5 GHz）普遍存在约0.5 K的模拟偏差。本文分析的香河站地基微波辐射计水汽通道的模拟与观测结果偏差基本在1 K以内，除了模式自身偏差，还有探空廓线地理位置差异引起的偏差。对于北京观象台站，探空与地基微波辐射计位置基本一致，地基微波辐射计水汽通道的模拟结果与观测亮温存在系统性3 K的偏差，除了0.5 K的模式偏差，更多偏差估计是观测资料本身的问题，这意味着北京观象台地基微波辐射计的水汽通道的观测质量有待进一步改进。其次，使用同一套探空廓线情况下，三个模式的模拟结果在地基微波辐射计大部分通道上都很接近，也与观测结果具有很好一致性，除了个别通道，如温度通道ch8～ch10，尤其三个模式在温度通道ch8和ch9，不仅模拟与观测结果的相关系数明显较低，而且存在明显的绝对偏差，初步表明模式在这些通道的模拟能力有待提高。三个模式中，MonoRTM模拟结果与两地观测亮温的相关系数普遍很高并且标准差小，只在温度通道ch8～ch10存在明显的系统性偏差，尤其在ch8的绝对偏差高达5 K；而ARTS模式除了对水汽通道ch1模拟能力较弱外，在其他通道和MWRT模式结果都较接近；相比较而言，MWRT模拟与观测亮温在多个通道上相对更为接近和稳定，尤其系统性偏差最小。

图3 香河站（XH）和北京观象台站（GXT）地基微波辐射计14个通道观测亮温与模拟亮温的统计参数变化：（a）相关系数；（b）标准偏差；（c）绝对偏差Fig. 3 Variations in the statistical parameters for 14 MWR channels at XH and GXT sites: (a) Correlation coefficient; (b) standard deviation;(c) absolute bias

3.3 云天和晴天观测与模拟比较

在上述分析的匹配样本中，包括有云和晴空时的观测数据。由于本文分析的是2019年1～3月数据，该时段多以晴天为主，云天较少，降水过程更少，并且大气中水汽变化相对夏季较弱，因此，这三个月的模拟结果与观测在整体上比较接近。为了进一步认识云天对模式和观测结果比对的影响，参考以往研究中识别云天的方法：依据探空测量的相对湿度（RH）廓线大于85%作为有云存在的识别阈值（车云飞等, 2015; 丁虹鑫等, 2018）。云雨条件下辐射模式计算具有较多不确定性，通常只选取晴天条件下模式结果检验观测亮温质量（王振会等, 2014; 茆佳佳等, 2018）。

本文同时给出云天和晴天的模拟和观测亮温的比对结果，即对1～3月所有模拟与观测亮温的匹配数据，依据RH＞85%的判别条件将样本划分为两类：晴天和云天，对比的散点图如图4所示，其中黑色样本代表晴天、红色样本代表云天。这里选取了对水汽敏感的水汽通道ch7和温度通道ch8，这两个通道也是模拟与观测相关系数偏低的通道。2019年1～3月的匹配样本中云天样本明显较少，对于匹配样本较多的香河站，云天样本不足晴天样本的1/4，即占全部样本比例不到1/5。无论是香河站还是观象台站，三个模式在云天和晴天条件下模拟结果与观测的一致性普遍较好，两类天气条件下的散点分布总体区别不大，尤其在观象台台站。香河站的这两个水汽敏感通道在晴空和云天条件下都出现个别偏离较大的样本，这可能还是探空水汽廓线与局地水汽分布存在差异引起的。总体看来，2019年1～3月两个站点出现的云层对模式模拟结果的影响相对不显著。当然，复杂多变的云对辐射传输模式的影响，如不同云的高度、厚度以及云中含水量等有关参数对多通道地基微波辐射计的定量化影响，还需要在未来研究工作中进行更深入的分析，也需要依赖云雷达提供更多云参数观测数据的支持。

4 总结

地基微波辐射计能够提供全天候24小时的大气温湿廓线，为监测和研究局地大气温湿度廓线垂直结构变化提供重要技术手段。但是，从地基微波辐射计观测亮温反演获得大气温湿度廓线的准确性尚存在一些不确定性，尤其观测亮温数据自身质量会直接影响反演的大气廓线。由于辐射传输模式跟地基微波辐射计的标定和运行状态无关，利用模式模拟的多通道微波计辐射亮温作为参考，可以用来检验地基微波辐射计观测亮温的数据质量。

本文针对三种辐射传输模式：MonoRTM、ARTS和MWRT，结合北京探空资料和两个站点（北京观象台和河北香河站）的地基微波辐射计观测亮温资料，比较这三个模式在2019年1～3月的模拟结果与观测差异，评估不同辐射传输模式的模拟能力。

通过模式模拟与观测亮温的统计参数（包含相关系数、平均偏差、绝对偏差和标准偏差）定量化比较表明：（1）三个模式的模拟结果在地基微波辐射计的大部分通道上都很接近，也与观测结果具有较好一致性（相关系数高达0.99），而在温度通道ch8和ch9，三个模式模拟与观测相关系数明显降低，而且存在明显的绝对偏差，表明模式在这些通道的模拟能力有待提高。（2）MonoRTM模式在温度通道ch8至ch10存在明显的系统性偏差，尤其是ch8高达5 K；ARTS模式对水汽通道ch1的模拟能力较弱；MWRT模拟与观测亮温在多个通道上相对更为接近和稳定，尤其系统性偏差最小。（3）相距约50 km的北京观象台和河北香河站的地基微波辐射计观测亮温与模式模拟的差异，表明探空廓线与地基观测站的空间位置不一致对地基微波辐射计水汽通道的模拟结果影响较为显著，而对水汽不敏感的温度通道影响甚微。（4）观象台地基微波辐射水汽通道的观测亮温与模拟结果存在3 K的系统性偏差，明显高于香河站对应的结果，初步表明观象台观测数据质量有待进一步改进。

图4 香河站（XH）和北京观象台站（GXT）的晴天（黑色）和云天（红色）观测亮温与三个模式模拟亮温比对散点图：（a-f）香河站；（g-l）观象台Fig. 4 Scatter plots of simulated and observed TBs under clear (in black) and cloudy (in red) conditions at (a-f) XH and (g-l) GXT sites

通过观测资料对辐射传输模式的模拟能力进行分析，能够了解辐射传输模式之间的差异性，并对地基微波辐射计观测质量进行评估。全面评估仍需要更长时段的观测资料。本文的比对工作初步表明辐射传输模式能够较好模拟出地基微波辐射计观测结果，可以作为地基微波辐射计观测质量的辅助监测技术手段。在不方便开展液氮绝对定标的情况下，借助辐射传输模式的模拟结果作为参考，尽早发现地基微波辐射计观测亮温出现的问题并加以订正，对及时提醒观测人员进行仪器标定、了解观测数据质量情况、提高观测数据的利用价值具有重要意义。