海表温度是重要的环境特征指标。为了实时高精度测量海表皮温,中国海洋大学研制了一台海表测温辐射测量系统(The First Infrared Radiometer for measurements of Skin SST made by Ocean University of China,OUCFIRST,简称FIRST系统)。FIRST系统使用热释电辐射传感器,测量海表、天空和内部标准黑体的辐射量,对测量的海表辐射进行实时校正,得到精确的海表辐射值,通过反演计算,得到高精度海表皮温。FIRST系统内部使用了可溯源的测温仪,可测量标准黑体温度,该系统采用了自容式设计,测温精度高且部署容易。FIRST系统参加了2016年在英国国家物理实验室(National Physical Laboratory)NPL进行的联合观测实验,在实验室测量了标准黑体,在室外湖面进行了实测,测量结果优于33mK,测量准确度位列各参测仪器的第二名。实验结果表明,FIRST系统具有较好的测量精度,可用于海表皮温的高精度测量。
第二代中国水色水温扫描仪(2nd Chinese Ocean Color and Temperature Scanner,COCTS2)是搭载在新一代海洋水色卫星上的关键载荷。COCTS2具有三个热红外波段,为了确保其定标的精度和稳定性,使用星上高低温黑体、深冷空对热红外波段在轨定标。文章首先给出了COCTS2在轨定标方法,包括使用红外大气干涉仪(Infrared Atmosphere Sounding Interferometer,IASI)数据修正了COCTS2在轨期间半角镜反射率随角度变化对热红外波段定标造成的影响。其次,评估了COCTS2的在轨稳定性。其结果表明:B16波段定标后亮温与IASI偏差为0.14 K,标准差为0.33 K,B17波段和B18波段与IASI的偏差小于0.1 K,标准差约0.5 K;B16、B17、B18等效噪声温差(Noise Equivalent Difference Temperature,NEDT)小于0.1 K;同时,COCTS2两个黑体温度、探元响应值及NEDT在轨期间均保持稳定。
