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NASA GEWEX表面辐射预算

总表面净通量

世界气候研究计划(WCRP)全球能源和水交换(GEWEX公司)该项目是一个研究、观测和科学活动的综合项目,其任务是“观测、理解和模拟地球大气层和地表的水文循环和能量通量”自2010年SRB release 3公开发布以来,GEWEX重新组织制定了数据和评估小组(GDAP),旨在对长期全球数据产品进行社区评估,重点是整合各种数据产品,以解决全球能源和水循环结束过程中的问题。SRB Release 4集成了GDAP内云、气溶胶、大气、海洋表面和陆地表面项目的数据产品,以生成TOA和表面辐射估算的长期时间序列。算法理论基础文档中提供了此版本的详细文档(ATBD).

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2022年1月24日

上周二和周三(1月18日至19日)进行了四次联合飞行,以利用与前一周类似的另一次冷空气爆发事件。我们观察到低空猎鹰探测到的各种垂直剖面上有显著的温度变化,有证据表明,在阴云向开胞云过渡的附近有显著的降水。随着离岸距离的增加,尤其是在1月18日的飞行期间,观测到云滴数浓度显著下降。

2022年6月20日

ACTIVATE的最后一次航班部署于上周结束,研究航班179(6月18日星期六)从百慕大飞回弗吉尼亚。过去一周,许多航班继续在百慕大地区周围的气溶胶-云-气象相互作用数据集的基础上进行飞行,包括6月14日星期二的“过程研究飞行”,其中协调的飞机以建筑积云系统为特征。猎鹰在飞行过程研究中使用了传统的“墙”模式,从云层下方到云层上方堆叠了大约20条腿。与此同时,UC-12在高空飞行,对同一系统进行遥感测量,同时发射了多个探空仪。一天前(6月13日),进行的联合研究飞行与CALIPSO立交桥同步,条件非常适合进行数据比对,包括无云空气,气溶胶浓度显著,气溶胶类型多样,尤其包括非洲灰尘。现在,ACTIVATE团队专注于2022年飞行部署的处理和数据存档。

2022年1月24日

上周二和周三(1月18日至19日)进行了四次联合飞行,以利用与前一周类似的另一次冷空气爆发事件。我们观察到低空猎鹰探测到的各种垂直剖面上有显著的温度变化,有证据表明,在阴云向开胞云过渡的附近有显著的降水。随着离岸距离的增加,尤其是在1月18日的飞行中,观察到云滴数量浓度呈显著下降的梯度。

2021年6月14日

过去的一周包括周一至周六(6月7日至8日)的两个双飞日。6月7日值得注意的是,第二次飞行(RF 80)是一次“过程研究”飞行,约占ACTIVATE飞行的10%。我们瞄准了一片云层密集的区域,在云层中进行了总共10条猎鹰腿的飞行,飞行高度从约2公里到约13公里不等。这些分支和随后的向下螺旋导致了单个云系统的10个云水样本。与此同时,King Air在远处进行了“轮辐”模式,使遥感器能够表征猎鹰直接采样的环境和云层。在约3小时的飞行中,国王航空公司共发射了14个探空仪。此次飞行和今年夏季活动中的另一次“过程研究”飞行(6月2日的RF77)将提供一个出色的数据集,以研究气溶胶-云-气象相互作用,并对单个演变的云系统进行非常详细的测量。

2021年3月15日

ACTIVATE在过去一周进行了四次成功的联合飞行(研究飞行51-54)。我们描述了各种云层状况,包括与周一(3月8日)另一次冷空气爆发相关的锋后云,而第二天(3月9日,星期二)则出现剧烈逆温,云顶高度均匀,通常云层较薄。上周的航班受到了当地和地区燃烧排放物的影响。周五(3月12日)的第二次航班与CALIPSO立交桥协调。

2021年2月5日

ACTIVATE于2月3日进行了2021年冬季战役的首次联合飞行。在飞行轨迹最东南的点附近,我们成功地采样了从多云的层积云到破碎积云的转变。在靠近海岸的地区有广泛的混合相降水,但离岸较远的地区有纯液态云和开胞云场相吻合。尽管在较低的光学深度,在6公里以上观察到一个有趣的气溶胶层,由于其去极化性质,很可能是灰尘。

2020年1月30日

上周,ACTIVATE再次升空,开始了我们2021年的冬季运动。与去年相比,我们在一月份开始的时间稍早一些,以利用冷空气爆发事件的频率较高。周五(1月29日)的航班特别理想,两架飞机沿着云层街道进行采样,主要风向为北/西北。我们观察到,随着离岸距离的增加,过冷液滴向混合相沉淀转变。

2022年6月13日

过去一周,恰逢一系列良好的天气条件,导致6月7日至11日(RF166-173)进行了八次联合飞行。除了与百慕大海洋科学研究所(Bermuda Institute of Ocean Sciences)运营的滑翔机平台进行协调,以研究可能通过海气相互作用过程影响ACTIVATE测量的海面上部外,飞机还对该地区的非洲尘埃进行了采样。6月7日的166次研究飞行有点独特,因为我们在与冷空气爆发相关的冬季,经常飞行在不同的云层街道上。ACTIVATE团队还在长尾航空机库成功举办了一场外联活动,有来自当地三所小学的40名学生参加。

2022年6月6日

5月31日,ACTIVATE团队进行了一次从兰利研究中心飞往百慕大的联合飞机中转飞行,以在那里开展业务,直至6月18日。截至6月5日周日的一系列航班(研究航班161-165)有助于获取百慕大周围大气条件的统计数据。百慕大当地的许多航班都是在都铎山设施的近海进行螺旋探测,以获取微量气体、气溶胶和天气参数的重要垂直数据,这将补充与国家科学基金资助的BLEACH项目合作进行的广泛地表监测工作,该项目的重点是卤素化学。航班已经收集了与浅层“爆米花”积云场相关的重要统计数据。

2022年5月23日

亚利桑那大学的四名研究生参观了兰利研究中心,了解并参与了ACTIVATE的操作方面。他们参加了一个非常活跃的飞行周,共部署了八次联合飞行(153-160次航班)。5月18日星期三的156次和157次航班很特别,因为这是第一次往返百慕大的航班,其中包括CALIPSO航班。CALIPSO轨道上没有云层,有各种气溶胶层,如烟尘。周六,又进行了一组往返百慕大的联合航班,标志着五月份的航班圆满结束。下一次更新将在几周后进行,因为下周将用于准备从6月1日至18日飞往百慕大群岛在那里开展基地行动。

2022年5月16日

前一周,大西洋中部海岸附近的持续低压系统影响了飞行操作。因此,周二(5月10日)只进行了一次联合飞行;152号研究飞行,其特点是强劲的东北风和温暖的空气平流在沿海冷水上空形成了靠近地表的层状云。在飞行的部分时间里,对流层下部(自由)有几层解耦的层状云。有证据表明,当天的海盐影响很大,收集了大量的云水样本,这将有助于继续表征研究区域的云水化学特征。本周,来自科学团队的一些访问者参观了兰利研究中心,其中包括王海龙(PNNL)和帕克(BNL),以及来自德国DLR的西蒙·克施勒(Simon Kirschler)。

2022年5月9日

ACTIVATE的第六次也是最后一次部署于上周开始,共进行了三次成功的联合飞行(149-151次航班)。与冬季部署形成对比的是,过去一周,气溶胶的光学深度随着尘埃和烟雾的特征而增加,后者可能来自美国西部的羽状物。这些数据将有助于进一步了解这些气溶胶类型对云层的影响,即使它们位于云顶之上。星期四(2022年5月5日),我们成功地前往罗德岛州普罗维登斯市进行了一次加油之旅,以大量云层特征和20多个云水样本为标志,这些样本有助于云层成分研究。

2022年3月30日

在完成了几次联合飞行(研究飞行146-148)后,我们于周二结束了部署5。周一的飞行很吸引人,因为采样的气溶胶类型多样,从海盐等常见的海洋气溶胶类型到烟雾、灰尘和花粉。周二的航班非常适合描述冷空气爆发的特征,包括逆风晴空采样,以及从阴云条件到开阔云场的过渡。我们将在5月的第一周开始部署6,并在6月底之前进行飞行。

2022年3月28日

由于与流行病有关的障碍,ACTIVATE在付出了相当大的努力和耐心之后,于上周成功完成了其首次飞往百慕大的航班。3月22日星期二的142-143次研究飞行包括从弗吉尼亚州汉普顿飞往百慕大的往返航班。飞往百慕大的航班之所以重要,是因为它能够扩展美国东海岸外的数据空间范围,使其远离大陆流和湾流的影响,更接近“背景海洋”条件。3月26日星期六144-145次航班第个其特殊之处在于采集了广泛的气溶胶类型,包括灰尘、烟雾、海盐和生物颗粒,尤其是海岸附近以花粉形式存在的生物颗粒。

2022年3月21日

2022年3月13日(星期日),ACTIVATE迎来了黄金飞行日,冷空气爆发,上午和下午两次联合飞行。在早上的飞行中,我们采样了一片阴云,开始向更破碎的云层过渡。我们用低空飞行物(猎鹰)进行了三道“墙”,包括云层下方水平腿和云层中垂直叠加的腿,以更好地垂直表征“气溶胶-云系统”。我们发射了11个高空探空仪(King Air)。数据显示,在冷空气爆发期间,海上云顶上方形成了大量新的粒子。当天的两次飞行为模型对比提供了极好的数据,以了解边界层云的演变。本周晚些时候(3月14日,星期一),“猎鹰”号能够用它的一套仪器表征海上的烟雾状况。上周,亚利桑那大学的两名研究生和一名研究科学家访问了NASA兰利研究中心,了解并参与ACTIVATE的操作方面。

2022年3月14日

本周主要是ACTIVATE飞行领域的冷锋停滞,由于复杂的条件会影响数据质量(例如,中高层云层影响King Air上的遥感器),以及边界层云层的采样,导致团队无法在本周大部分时间执行飞行。尽管我们在3月7日星期一开始的航班(研究航班135-136)上取得了成功第个包括我们通常采样区域南部的晴空和云特征。接下来的一周似乎很有希望,3月13日这个星期日,冷空气爆发的条件即将出现第个.

2022年3月7日

过去一周的ACTIVATE航班(研究航班130-134)比过去几周的空气更加清新,灰尘和烟雾都会影响西北大西洋。其中两次飞行包括在无云和污染条件下的垂直螺旋测深,HU-25猎鹰在头顶飞行,King Air在空中飞行,这将有助于多种类型的分析,包括HSRL-2/RSP(King Air)气溶胶遥感产品之间的相互比较以及猎鹰号的现场气溶胶观测。3月4日星期五的两次航班第个特别是,由于我们大部分采样区域的云量都很高,因此我们有机会对受潜在尘埃和烟羽影响的云层进行采样。

2022年3月1日

在停飞一周将B200与UC-12 King Air互换后,上周恢复了航班(研究航班120-125),并进行了三天的双机飞行(2月15日、16日、19日)。代表典型冬季条件的统计数据库继续扩大,这些航班都包括云采样和最近几周的类似特征。例如,继续观察到云滴浓度随着海岸以东距离的增加而降低的梯度,以及暖相和混合相降水,以及积云与上覆层状云相连的情况。

2022年2月22日

在停飞一周将B200与UC-12 King Air互换后,上周恢复了航班(研究航班120-125),并进行了三天的双机飞行(2月15日、16日、19日)。代表典型冬季条件的统计数据库继续扩大,这些航班都包括云采样和最近几周的类似特征。例如,随着海岸以东的距离,云滴浓度不断下降,同时出现暖相和混合相降水,以及积云与上层层云相连的情况。

2022年2月7日

过去一周的115-119次研究飞行继续了大西洋西北部在典型冬季条件下的广泛特征。本周值得注意的特征包括海上的梯度,例如飞行中的115(2月1日,星期二)云层最初是如何被海岸分散的,然后迅速开始加深并填充,从而在出港航段形成一个阴云密布的甲板。在飞行路线的东北部,云层呈现出明显的解耦外观,积云为上层甲板提供了补给。气溶胶梯度在数量浓度和组成方面也很明显。研究区域内个别航班的这些明显差异为数据分析提供了一个关键机会,以更好地了解气溶胶-云气象系统。

2022年1月31日

上周进行了六次联合飞行,包括1月24日至27日的三次双飞。1月24日的两次航班第个包括在我们的操作领域的南部进行更多的采样,以在天气和气溶胶条件方面获得更多的多样性。周四(1月27日)的两架航班包括在罗得岛州普罗维登斯的加油站,以便我们扩大取样的空间范围。那一天包括具有波动特征的复杂云结构(即可变的底部和顶部高度)和云层解耦。在这一天的两次飞行中,有大量的冰核。

2022年1月18日

ACTIVATE通过执行Research flights 100-104航班在上周返回航班,包括在周二和周三(2022年1月11日至12日)连续两个航班。1月11日的两次航班第个在一次冷空气爆发事件中,对逆风和云层区域进行采样;第二次飞行是为了继续追踪冷空气爆发的演变过程,在第一次飞行中断的东南方向更下风处。周二的两次飞行中观察到了一些有趣的特征,包括蒸汽雾、漏斗云和水龙卷。观测到温相和混合相沉淀,以及云顶上方新粒子的形成。

2021年12月13日

在ACTIVATE 12月最后一周的科学飞行中,上周进行了四次联合飞行,2022年1月恢复飞行。值得注意的是星期四(2021年12月9日)的背靠背飞行日,两架飞机向北飞行,在Quonset State Airport(Rhode Island)加油。这标志着ACTIVATE项目第二基地的首次加油站。扩展我们的典型空间范围有助于更广泛地描述复杂云场景,包括固体和破碎边界层云结构,以及明显不同的云类型,包括暖相和混合相降水。这两次飞行期间的主动测量将非常有助于理解云类型(如层积云、晴天积云)和固体云场与破碎云场之间过渡期间气溶胶云系统中的梯度。

ACTIVATE徽标
ACTIVATE团队于2021年10月20日至21日.除了浏览两个详细的案例研究航班外,讨论的中心是如何访问和使用数据。来自国际观众的参与者展示了他们自己的一些幻灯片,以激发对气溶胶-云-气象相互作用研究的想法和头脑风暴。研讨会材料,包括两天的录音,可在以下网址找到:https://www-air.larc.nasa.gov/missions/activate/docs/data_workshop/Oct2021.html

2021年12月6日

第五次ACTIVATE部署于上周开始,两次联合飞行从NASA兰利研究中心(NASA Langley Research Center)的操作基地向东南方向飞行,航向类似。这些飞行允许在12月份对微量气体、气溶胶和海洋边界层云进行独特的采样,而在这两次飞行之前的ACTIVATE的前93次飞行中,这一点尚未完成。在休息前的一周计划有更多航班,然后在1月份恢复航班。

2021年7月1日

上周,我们完成了夏季活动,在6月28日至30日期间,又进行了四次ACTIVATE航班(研究航班90-93)。这些飞行的重点是在典型的夏季浅积云中广泛收集数据。这些飞行的一个显著特点是在靠近海岸的船只后面取样,这使得颗粒浓度参数得到了特别大的提高。

2021年6月28日

上周进行了四次飞行,分别于6月22日和24日进行了两次单程飞行,6月26日进行了一次双程飞行。周六(6月26日)的条件对ACTIVATE来说尤其好,全天都有分散的浅积云场景,两架飞机都能够共同表征。过去一周还与气溶胶条件的高度可变性有关,非洲沙尘向北进入我们的研究区域。

2021年6月21日

过去的一周包括星期二至星期四(6月15日至17日)的三个单程飞行日。本周(6月15日)的首次飞行是一次统计云量调查,但事实证明,这是一次具有挑战性的飞行,因为国王航空公司(King Air)在航迹上遇到了无处不在的卷云,而猎鹰航空公司(Falcon)则在不同高度范围内应对低云。6月16日的飞行以晴朗的天空为目标,观测到温和的气溶胶负荷。此次飞行还包括兰利研究中心的飞越,以与AERONET站点和高空激光雷达天文台(HALO)HSRL/水蒸气激光雷达进行向上地面测试。本周的最后一次飞行(6月17日)包括沿先进的星载热发射和反射辐射仪(ASTER)卫星天桥的协调运行,然后是两个反向航向,以捕获ASTER天桥附近的云中数据,以获取额外的上下文数据。6月16日至17日的航班都在海岸附近看到了非球形粒子,6月17日观测到了海面上的细雨。

2021年6月7日

上周进行了四次成功的联合飞行。6月2日星期三的双飞日特别值得注意。我们上午的航班执行了典型的统计调查飞行计划,前往弗吉尼亚州海岸以南的一个地区,那里有积云云场,一些地区演变成更深、更有组织的对流。基于该飞行和卫星图像,我们建立了第二次飞行,以执行“过程研究”Falcon在选定的云团中进行了一系列横断面测量,以表征发展中云团的垂直微物理特性,紧接着是周围无云区域的环境概况。同时,国王航空公司以云系统为中心进行了“轮辐式”模式,在云团外围以及遥感断面上发射了多个探空仪,以表征云层和气溶胶系统的特征。来自两个平面的数据将用于描述当天观测到的云类型范围,重点是了解驱动浅层积云组织的过程。

2021年6月1日

过去两周,共有9次联合飞行,其中包括三次单独的两架次飞行。特别是5月21日早上的飞行,由于海上条件不同,两架飞机主要是直接向东飞行,然后返回NASA LaRC的同一航迹,这一点非常有趣。在靠近海岸的地方,飞机观察到层云甲板上有一个突出的气溶胶层,正如HSRL-2所观察到的那样。然后,这些云逐渐向东转变,形成更为分散的积云云场。在跑道的最东端有一个冷水池,我们在里面和外面取样。在过去一周的这次飞行和其他飞行中,有证据表明自由对流层中有烟雾和灰尘。测量数据将有助于揭示这些不同类型的气溶胶如何与不同类型的云层相互作用,例如5月21日的航班。5月19日,我们还协调了沿CALIPSO卫星轨道的飞行,飞机和卫星都在那里成功进行了测量。

2021年5月17日

2021年冬季运动后短暂休息后,ACTIVATE于上周重返天空,开始2021年夏季运动。我们在5月13日至15日期间成功进行了4次联合飞行,每次飞行都有有趣的云层条件。低空飞行的猎鹰以多层云层为特征,观测到温暖和混合相降水。对高空国王航空公司的遥感观测发现,自由对流层高空的气溶胶层可能来自不同航班上的灰尘和烟雾。

2021年4月5日

ACTIVATE结束了2021年冬季的飞行活动,上周进行了五次联合研究飞行(RF 57-61),并在周五(4/2)的双飞日结束,以利用另一次冷空气爆发事件。这两次飞行包括增加探空仪数量(每次飞行约10个),以便随着白天冷空气爆发云场的演变,获得垂直大气结构的广泛时空特征。上周的其他飞行中值得注意的是与我们飞行区域内的ASTER和CALIPSO立交桥的成功协调。

2021年3月29日

我们于3月23日星期二执行了一次联合飞行(RF 56),这一天的特点是海洋边界层气溶胶和云滴数浓度非常低,条件相当“干净”。这一天的云量明显低于典型的冷空气爆发类型,这有助于ACTIVATE,ACTIVATE旨在生成与气溶胶、云和气象学相关的各种条件下的统计数据。

2021年3月22日

前一周带来了重大的天气挑战,但星期六(2020年3月20日)终于提供了冷空气爆发期间形成的低云。联合飞行(研究飞行55)中有趣的特征是,亚洲尘埃位于边界层云层上方,此外,HSRL-2在飞行接近尾声的云层正上方有一层有趣的去极化气溶胶;目前尚不清楚该层的来源,但使用Falcon数据进行数据分析将有助于揭示这些细节。

2021年3月8日

ACTIVATE在上周成功执行了三次联合飞行(研究飞行48-50次)。3月4日星期四,我们与美国国家航空航天局(NASA)a-Train立交桥协调飞行,该立交桥位于一些分散的海洋边界层云层区域。3月5日星期五的背靠背航班有两个目的,以利用这一出色的冷空气爆发事件:(i)表征下风向更远的上风云场的气溶胶和气象特征;以及(ii)描述云场的演变,以捕获从多云条件到开放单元结构的转变。这些飞行中值得注意的特征是长距离输送产生的灰尘层和显著的新粒子形成。