Global Vision Medya Odak Noktası
Şirket, CCTV'de toplam 15 kez yer aldı ve parti medyası, merkezi medya ve yerel resmi medya aracılığıyla toplam 50 milyon kişiye ulaştı.
GHGSat-D tabanlı bir metan spektrointerferometresinin simülasyon modeli oluşturuldu.
arka plan
Metan (CH₄), atmosferdeki ömrü yaklaşık 10 yıl olan, dünyanın ikinci büyük sera gazıdır. Hedeflenen emisyon azaltımları, kısa vadeli küresel ısınmayı hızla hafifletebilir ve metanın %60 ila %90'ı insan kaynaklıdır.Noktasal kaynaklı emisyonlarAz sayıda büyük emisyon kaynağına odaklanarak, yüksek hassasiyetli nokta kaynak tanımlama ve gözlem, metan emisyonlarının azaltılması için çok önemlidir. Bu makale, 2016 yılında fırlatılan dünyanın ilk metan nokta kaynak tespit mikro uydusu GHGSat-D'yi referans alarak, onun geniş açılı sabit çekirdek boşluğuna odaklanmaktadır.Fabry-PérotGörüntüleme spektrometresi yükü için, güneş radyasyonu, atmosferik iletim ve dedektör çıkışının tüm sinyal bağlantısını kapsayan sayısal bir simülasyon modeli oluşturuldu.
FP interferometresiprensip
FP etalonu, d kadar aralıkla yerleştirilmiş ve iç yüzey yansıtıcılığı R olan iki optik plakadan oluşur. θ geliş açısı ve λ dalga boyundaki ışığın geçirgenliği şu şekilde belirlenir...Havalı fonksiyonbetimlemek:
Burada n, ara boşluk ortamının kırılma indisi ve F, yansıtıcılıkla ilgili incelik katsayısıdır. GHGSat-D, spektral ayarlamayı sağlamak için gelen açıdaki varyasyonlara dayanan sabit bir boşluk uzunluğu tasarımı kullanır. m. mertebeden girişim için, iletim tepesine karşılık gelen dalga boyu, girişim maksimumu koşulunu sağlar:
Uçtan uca simülasyon modeli
Bu makalede oluşturulan sayısal simülasyon modeli, uydu gözleminin tüm sinyal akışını kapsamakta ve güneş radyasyonunun gelişinden dedektör çıkışına kadar tüm bağlantı iletim sürecini yeniden üretmektedir. Genel model şunlardan oluşmaktadır...Atmosferik radyasyon transferiSistem, seri olarak bağlanmış üç ana modülden oluşmaktadır: interferometre optik sistemi, dedektör yanıtı vb. Mimari Şekil 1'de gösterilmiştir.
Şekil 1.Simülasyon modeli tam bağlantı mimarisi diyagramı
Atmosferik radyasyon transfer modülü
Bu modül öncelikle atmosferik soğurma ve zayıflama sonrasında uydu giriş açıklığına ulaşan atmosferik en yüksek spektral ışımayı hesaplar. Model, Dünya yüzeyinin Lambert tipi bir yansıtıcı olduğunu varsayar ve güneş zenit açısını (θsza), Dünya-Güneş mesafesini (RE-S) ve yüzey spektral yansıtıcılığını (a) birleştirerek yüzey yansıması için radyasyon referansını hesaplar. Tipik kısa dalga kızılötesi metan gözlem senaryoları için, model hesaplamayı basitleştirmek amacıyla atmosferik saçılma ve yüzey termal emisyon etkilerini ihmal eder; hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:
Atmosferik soğurma katsayıları HITRAN spektral veri tabanından elde edildi ve katmanlı bir atmosferik model kullanılarak katman katman entegre edildi. Atmosferik sıcaklık, nem ve basınç profilleri standart bir atmosferik model kullanılarak elde edildi ve sonuç olarak hedef bant için atmosferik en yüksek spektral ışıma değeri elde edildi.
Optik sistemler ve sinyal üretimi
Bu modül, atmosferik üst ışınımı dedektör görüntü düzlemine eşleyerek, optik bir sistem üzerinden ışığın yayılımını ve modülasyonunu simüle eder. Tüm optik sistem, Şekil 2'de gösterildiği gibi bir telefoto lens grubu ve bir görüntüleme lensinden oluşmaktadır. Buna karşılık, dedektör düzleminde piksel koordinatları (i,j) ve gelen açının kutupsal açısı ve azimut açısı aşağıdaki eşleme ilişkisini sağlar:
Burada (i₀, j₀), optik eksenin merkez pikselini, ψ, gelen açının kutupsal açısını ve φ, azimut açısını temsil eder. İki boyutlu bir görüntünün tek bir karesinde, sinyal eksen dışı yarıçapla düzenli bir değişim gösterir: Görüntü merkezi en uzun iletim dalga boyu FP'ye karşılık gelir ve iletim tepe noktası, yarıçap arttıkça sürekli olarak daha kısa dalga boylarına doğru kayar; görüntü kenarlarında, en kısa dalga boyu iletim tepe noktası bant geçiş aralığının dışına çıkarak bitişik girişim sıraları arasında spektral örtüşmeye neden olur.
Şekil 2.GHGSat-D optik sisteminin şematik diyagramı
(Görsel kaynağı: GHGSat-D görüntüleme spektrometresi.)
(i) OSF, (ii) Fabry-Perot interferometresi ve (iii) dedektör.
Simülasyon çıktısı interferogram özellikleri
Bu modül, dedektör düzleminin iki boyutlu interferometrik desenini, yani tek bir kare gözleminin orijinal sinyal şeklini doğrudan çıktı olarak verebilir.
Geometrik olarak, girişim deseni optik eksen üzerinde merkezlenmiş eş merkezli halkalar halinde dağılır: aynı yarıçaptaki ışık ışınları aynı geliş açısına sahiptir ve aynı iletim tepe dalga boyuna karşılık gelir. Yoğunluk dağılımı açısından, girişim halkaları, dar iletim tepeleri ve yüksek kontrast ile karakterize edilen FP girişim etkisiyle oluşur. Aynı zamanda, atmosferik metan emilim modülasyonu nedeniyle, güçlü emilim çizgilerine karşılık gelen konumlardaki halkaların parlaklığı önemli ölçüde azalır; halkaların parlaklık dalgalanmaları esasen atmosferik emilim spektrumunun uzamsal boyuta yansımasıdır.
Özetleyin
Özetle, bu makale, metan FP görüntüleme spektrometresi için eksiksiz bir tam bağlantı simülasyon çerçevesi oluşturmak amacıyla GHGSat-D uydu yükünü model olarak kullanmaktadır. Bu simülasyon çerçevesi, FP tipi spektral yük göstergelerinin sonraki optimizasyonu ve interferogram demodülasyon algoritmalarının geliştirilmesi için güvenilir sayısal destek sağlayabilir.
Referanslar
[1] Jervis D, ve diğerleri. GHGSat-D görüntüleme spektrometresi. *Atmos. Meas. Tech.*, 2021.
[2] Sloan JJ, ve diğerleri. Atmosferik eser gazların Fabry-Perot interferometresi tabanlı uydu tespiti. ABD Patenti 9,228,897, 2016.
[3] Rodgers C D. *Atmosferik Seslendirme için Ters Yöntemler*. World Scientific, 2000.
[4] Varon DJ, ve diğerleri. İnce ölçekli uydu gözlemlerinden metan nokta kaynaklarının nicelleştirilmesi. *Atmos. Meas. Tech.*, 2018.
[5] Jacob DJ, ve diğerleri. Atmosferik metanın uydu gözlemleri. *Atmos. Chem. Phys.*, 2016.