Mars Climate Sounder limb profile retrieval of atmospheric temperature, pressure, and dust and water ice opacity
Mars Climate Sounder limb profile retrieval of atmospheric temperature, pressure, and dust and water ice opacity
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火星气候探测仪肢体轮廓检索大气温度、压力、灰尘和水冰不透明度
DOI：
10.1029/2009je003358
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kleinböhl A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kleinböhl A
火星勘测轨道飞行器上的火星气候探测仪（MCS）是一系列致力于提高对当前火星气候了解的最新研究项目。MCS是一个九通道被动中红外和远红外滤光辐射计，设计用于测量行星和行星几何形状的热发射，从中可以检索大气温度，水蒸气，灰尘和冷凝物的垂直剖面。在这里，我们描述了用于从MCS翼部测量数据中检索大气剖面并传送到行星数据系统的算法。该算法基于改进的Chahine方法，并使用基于Curtis - Godson近似的快速辐射传输格式。它检索大气温度、尘埃不透明度和水冰不透明度的压力和垂直剖面。水蒸气回收涉及不同的方法，将单独报道。压力可恢复到1-2%的精度，并用于建立垂直坐标。在5-10至80-90公里的高度范围内检索温度廓线，典型的高度分辨率为4-6公里，在大部分高度范围内精度在0.5至2 K之间。尘埃和水冰不透明度剖面也可以达到约5公里的垂直分辨率，通常在463 cm−1和843 cm−1时的精度分别为10−4-10−5km−1。本文介绍了MCS任务第一年的温度曲线以及尘埃和水冰不透明度曲线的例子，并描述了采用不同MCS操作模式期间观测到的大气特征。与火星全球勘测者任务的历史温度测量结果的对比显示出良好的一致性。
The Mars Climate Sounder (MCS) onboard the Mars Reconnaissance Orbiter is the latest of a series of investigations devoted to improving the understanding of current Martian climate. MCS is a nine‐channel passive midinfrared and far‐infrared filter radiometer designed to measure thermal emission in limb and on‐planet geometries from which vertical profiles of atmospheric temperature, water vapor, dust, and condensates can be retrieved. Here we describe the algorithm that is used to retrieve atmospheric profiles from MCS limb measurements for delivery to the Planetary Data System. The algorithm is based on a modified Chahine method and uses a fast radiative transfer scheme based on the Curtis‐Godson approximation. It retrieves pressure and vertical profiles of atmospheric temperature, dust opacity, and water ice opacity. Water vapor retrievals involve a different approach and will be reported separately. Pressure can be retrieved to a precision of 1–2% and is used to establish the vertical coordinate. Temperature profiles are retrieved over a range from 5–10 to 80–90 km altitude with a typical altitude resolution of 4–6 km and a precision between 0.5 and 2 K over most of this altitude range. Dust and water ice opacity profiles also achieve vertical resolutions of about 5 km and typically have precisions of 10−4–10−5km−1at 463 cm−1and 843 cm−1, respectively. Examples of temperature profiles as well as dust and water ice opacity profiles from the first year of the MCS mission are presented, and atmospheric features observed during periods employing different MCS operational modes are described. An intercomparison with historical temperature measurements from the Mars Global Surveyor mission shows good agreement.
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