风云四号A星红外高光谱大气垂直探测仪观测资料质量评估

评估星载红外高光谱仪器观测资料的质量可以推进其在数值天气预报中的应用。使用2020 年 7 月 FY-4A 红外高光谱干涉式大气垂直探测仪 (Geostationary Interferometric Infrared Sounder, GIIRS)观测数据,分析GIIRS所有通道观测噪声随视场和纬度的变化、偏差 (观测亮温与辐射传输模式模拟亮温的差) 随时间、视场、纬度和天顶角的分布来评估 GIIRS 观测资料质量。研究结果表明:波段727.5~733.8 cm?1、1107.5~1130 cm?1和1650~1776.9 cm?1的观测噪声超出仪器灵敏度设计指标,且这些通道的偏差和偏差标准差明显大于其他通道;除了长波观测噪声大的通道外,其余通道噪声等效温差NEdT在32×4阵列上均呈“中间小,两边大”的特征,且NEdT的分布不随纬度带和FOR阵列而改变,在进行GIIRS资料同化或变分反演时,其观测误差只用考虑不同通道在32×4阵列内的NEdT分布;由于数值预报模式的地表温度在白天时值偏低,使得模拟辐射量偏低,造成偏差绝对值减小,使偏差有明显的日变化;中波通道偏差特征基本不随32×4面阵的列而改变,主要与阵列中的行有关,在中波通道进行偏差订正时可以针对32×4面阵中行开展,基本不需要纬度带和卫星天顶角的订正。     

氦氖激光联合左氧氟沙星针及护理治疗脑卒中并发Ⅲ-Ⅳ期压疮的效果评价

探讨氦氖激光照射联合左氧氟沙星针及护理治疗脑卒中并发Ⅲ-Ⅳ期压疮的疗效。将48例院外带入压疮的脑卒中患者随机分成实验组和对照组,各24例。对照组实施神经内科护理常规,并清洁创面后用左氧氟沙星针纱布湿敷;实验组清创后每天用氦氖激光照射压疮表面15至20 min,再用左氧氟沙星针纱布湿敷,并给予有针对性的护理干预。治疗4周后观察压疮愈合情况。对照组有效率为69.70%,实验组有效率为90.91%。两组差异比较(P0.005),有统计学意义。氦氖激光联合左氧氟沙星针治疗护理更有利于Ⅲ-Ⅳ期压疮的肉芽生长和上皮爬行,促进压疮创面愈合,缩短了压疮愈合时间。     

星载微波成像仪无线电频率干扰软件识别算法综述

气象卫星仪器使用的光谱中只有微波观测可以部分穿过云区,常被用来反演地表温度、海表温度等重要的地表参数.近年来随着地面通信等主动微波技术的发展和商业服务中对微波波段的使用日益增多,被动接收来自地球-大气系统辐射的星载微波仪器观测越来越受到主动微波发射的影响,尤其是在低频波段遥感探测量中增加了不可预测的噪声,造成观测亮度温度相比视场内来自自然大气和地表发射、散射辐射而言异常偏大,进而使反演的地表参数和资料同化的分析场具有较大偏差.卫星微波接收的来自地气系统的被动热辐射与主动传感器发射的信号相混合,被称为无线电频率干扰（radio-frequency interference,RFI）;星载微波辐射计接收的辐射测量受地表反射的静止电视或通信卫星下行信号干扰,称之为电视频率干扰（TV frequency interference,TFI）.如果不正确识别和去除污染资料,将大大降低星载被动微波仪器的科学价值.本文总结了谱差法、主成分分析法、平均值标准差法、模拟差法等几种常用的RFI软件识别算法,以及谱差比值法、SE法等几种较新的识别算法,并对各种算法的适用范围及优缺点进行了评述.同时详细介绍了源自反射的静止电视或通信卫星下行信号对星载微波观测造成污染的特征及识别、订正方法.     

大气红外探测仪的探测器序列定位误差

大气红外探测仪AIRS的核心是一个光栅光谱仪序列,2378个红外探测器分装在17个探测器序列上,本文以实例说明了由于探测器序列在视轴方向有偏移,即空间错误定位误差给AIRS的观测值带来的影响及其光谱分布特征,以及观测值误差对后继红外晴空订正和大气廓线反演的影响.建议以后在设计同类仪器时要避免探测器序列错误定位问题,或选用干涉式分光系统.     

AMSR-2性能改进对无线电频率干扰的有效缓解

为缓解星载微波辐射计探测资料在低频6.9 GHz波段的无线电频率干扰（radio frequency interference,RFI）,第二代先进的微波扫描辐射计（advanced microwave scanning radiometer-2,AMSR-2）在AMSR-E通道设置的基础上增加了中心频率为7.3 GHz的两个极化通道.除此之外,AMSR-2在硬件方面将天线反射器的直径由1.6 m扩大为2.0 m,并减小了各通道的波束宽度.本文基于AMSR-E 2010-10—2011-09（AMSR-E工作最后一年）和AMSR-2 2012-08—2013-07（AMSR-2工作第一年）、2016-08—2017-07（AMSR-2工作四年后）长时间序列的观测资料通过平均值标准差法识别全球陆地6.9 GHz和7.3 GHz通道的无线电频率污染.研究结果表明,AMSR-2 7.3 GHz观测资料中识别出的RFI污染像元数量上远小于AMSR-E 6.9 GHz观测资料中受污染像元个数,尤其是美国和日本地区,体现了新增通道对RFI的有效缓解.AMSR-2在硬件方面的改进增大了主波束效率,提高了空间分辨率;与AMSR-E共有的6.9 GHz通道相比,全球RFI从出现范围和强度上都有所减小.     

新息增量法评估FY-3E/HIRAS-II观测质量

FY-3E/HIRAS-II作为世界上第一个晨昏轨道的星载红外高光谱仪器,评估其观测资料质量对提高资料同化分析场和全球数值天气预报精度具有十分重要的作用。本文基于2021年12月-2022年1月及2022年3月共35天的HIRAS-II观测,采用新息增量法检验了其在轨辐射观测资料质量,按陆地和洋面分别统计了O-B偏差和标准差的分布特征;进一步匹配相同时间段、相同区域的MetOp-B/IASI观测资料,使用双重差异的O-B法分析了HIRAS-II观测资料质量,可消除偏差中辐射传输模式模拟的影响。结果表明,不论海洋还是陆地,HIRAS-II长波与中波大部分通道的O-B平均偏差均小于0.5 K、标准差在1 K以内,陆地上标准差比洋面偏大（尤其是窗区通道）。664~665 cm^-1 CO₂吸收带和1 300~1 680 cm^-1 水汽吸收带,由于再分析资料的偏差引起RTTOV模拟的辐射值存在系统性误差,使得偏差较大;980~1 080 cm^-1 O₃吸收带和1 300 cm^-1 CH₄吸收带附近较大的偏差是由于辐射传输模式RTTOV中吸收气体浓度采用固定的气候廓线值造成的,这些波段与MetOp-B/IASI相比的double O-B偏差均趋近于0 K,说明O-B偏差主要是由于辐射传输模式模拟误差造成的,而不是仪器观测的质量低。短波大部分通道的O-B平均偏差在2 K~2 K之间,标准差在2 K以内。1 920 cm^-1附近通道由于是仪器中波与短波的交界处,采用的探测器不同造成较大的O-B偏差。2 267~2 380 cm^-1较大的偏差是由于RTTOV模拟亮温时没有考虑非局地热力平衡NLTE效应的影响。波数大于2 400 cm^-1的短波波段由于太阳污染使得偏差和标准差都逐渐增大。HIRAS-II O-B偏差随扫描角存在不对称现象,使用时需要进行扫描角偏差订正。     

TDP照射及喜辽妥联合尿激酶对动静脉内瘘并发症的疗效观察及护理

目的:观察TDP照射及喜辽妥联合尿激酶对动静脉内瘘并发症的疗效。方法:采用随机数字法,将96例动静脉内瘘由于穿刺失败等原因所致皮下血肿伴疼痛等并发症的血液透析患者随机分成观察组和对照组,每组48例,观察组采用TDP照射及喜辽妥联合尿激酶局部注射,对照组采取单纯湿热敷后涂抹喜辽妥治疗动静脉内瘘并发症;在治疗3个月后,观察两组患者发生肿胀、内瘘狭窄、栓塞、血管硬化等动静脉内瘘并发症的情况。结果:两组患者在血管弹性、血管杂音、血流量等方面,差异有统计学意义(P﹤0.05)。结论:TDP照射及喜辽妥联合尿激酶治疗对动静脉内瘘保护作用较强,能明显降低动静脉内瘘并发症的发生。     

半导体激光联合鲜芦荟湿敷及护理治疗脑卒中患者留置针静脉炎的疗效观察

探讨半导体激光照射联合鲜芦荟湿敷及护理治疗脑卒中患者留置针静脉炎的疗效。方法:将脑卒中并发静脉炎患者66例,随机分为实验组和对照组,各33例。对照组采用鲜芦荟湿敷方法治疗;实验组在对照组治疗的基础上采用半导体激光体外照射及护理干预治疗静脉炎。对两组治疗前后静脉炎治疗有效率及主观疼痛级别进行比较。结果:实验组患者静脉炎治疗有效率为93.94%,和对照组有效率81.82%相比(P<0.05),差别有统计学意义;实验组患者静脉疼痛级别和对照组相比(P<0.05),差别有统计学意义。结论:应用半导体激光照射联合鲜芦荟湿敷及护理治疗脑卒中患者静脉炎,能减轻脑卒中患者的痛苦。     

基于星载红外高光谱观测用机器学习算法反演大气温湿廓线

星载红外高光谱垂直探测仪GIIRS （Geostationary Interferometric Infrared Sounder）能够实现大气温度和湿度参数高垂直分辨率的观测,为数值天气预报提供精度更高的初始场。基于GIIRS观测辐射值采用BP神经网络（Back Propagation Neural Network）法和深度学习的卷积神经网络（Convolutional Neural Networks, CNN）法反演大气温度、湿度垂直廓线,重点在于CNN法模型的构建与参数的优化,得到反演精度最高的网络模型配置。将训练样本根据不同地表类型和是否有云的影响分为三种方案（方案一:不分类、方案二:陆地/洋面分类、方案三:晴空/有云分类）,分别进行建模、反演和检验。结果表明两种反演算法都有较好的反演精度,相对而言CNN法在所有高度层上反演偏差、均方根误差和平均相对误差均较小,反演精度更高。CNN法温度反演在高层10~200 hPa改进较大,三种分类方案改进的最大值分别为1.15 K、1.06 K和1.02 K;湿度反演在对流层低层500~1000 hPa改进较大,三种分类方案分别平均改进了0.43 g/kg、0.41 g/kg和0.34 g/kg。BP神经网络法方案三时（即分晴空和云时）温度和水汽混合比廓线反演精度最好;CNN算法方案一时（即不对样本数据进行任何分类）反演精度最高。     

基于AMSR-2数据的多种射频干扰识别方法的比较

由于射频干扰（radio-frequency interference，RFI）对星载微波遥感的影响日益严重，为了比较各种识别方法的适用性，基于先进微波扫描辐射计（advanced microwave scanning radiometer 2，AMSR-2）2015年冬季和夏季的观测亮度温度，分别采用谱差法、多通道回归分析法、双主成分分析法和比值法，对欧洲陆地区域和海洋区域的10.65 GHz和7.3 GHz频率干扰进行识别和分析，并对比几种方法的月综合结果.结果表明，冬季时谱差法在陆地上受积雪散射的影响，会将积雪下垫面误判为RFI污染；多通道回归分析法和双主成分分析法识别出的结果类似，无论陆地和洋面还是冬季和夏季均可有效使用；当10.65 GHz和7.3 GHz波段观测同时存在RFI时，比值法将不能识别出10.65 GHz的RFI信号，并且比值法会将海陆边界及附近视场的观测误判为RFI信号.多通道回归分析法和双主成分分析法的适用范围较为广泛，而谱差法和比值法各有弊端.