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月球若干地區微波輻射特征研究

2014-02-25 來源:互聯網 字號:
(3)、不同時段微波輻射量存在差異,并且不同頻率下差異顯著不同,低頻下差異小于高頻下差異。表明晝夜溫差對微波輻射產生重要影響。以全球平均亮溫計,白晝所有頻率下的微波輻射亮溫均大于黑夜同頻率下的微波亮溫,3 GHz 時差別約為1 K,7. 8 GHz 差別約6 K,19. 35 GHz 約16 K,37 GHz時差別36 K(圖2 中下垂線)。揭示高頻受表層溫度影響大于低頻。白晝由于光照影響,表面溫度高,從而高頻微波亮溫顯著增高,造成高頻段亮溫在白晝的差異增大。

(4)、月球正面與背面的微波輻射不同,并具有區域性特點。從整個半球看,統計意義上兩者的平均亮溫差別不大。白晝,正面兩個低頻(3 GHz ,7. 8GHz)的微波輻射亮溫稍高于背面(差別分別約為1K,3 K),兩個高頻(19. 35 GHz ,37 GHz)的微波輻射亮溫略低于背面(差別也分別約為1 K,3 K);黑夜,正面4 個頻率亮溫的均值均稍低于背面;但對于南北緯75°以內的各頻率平均亮溫,無論白晝黑夜,正面的亮溫均值高于背面的亮溫均值(表1);對于南北兩極地區(南北緯75°至90°),除白晝北極7. 8GHz 外,正面的亮溫各頻率均值要低于背面的亮溫均值(表2)。

表1、正、背面75°S~75°N之間的亮溫均值對比

亮溫均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效觀測點數
白晝正面 213. 7800 221. 6928 228. 3436 249. 9532 162 610
白晝背面 204. 7371 210. 5079 220. 2984 243. 1155 154 344
黑夜正面 212. 7051 213. 1116 211. 5172 211. 0540 139 512
黑夜背面 205. 3797 208. 4126 205. 1941 205. 7207 179 766

表2、正、背面兩極地區(南北緯75°至90°)的亮溫均值對比

亮溫均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效觀測點數
白晝北極正面 132. 7901 133. 8324 131. 2308 142. 5532 14 396
白晝北極背面 133. 8174 130. 0335 133. 3287 145. 1418 12 116
白晝南極正面 129. 2588 133. 5736 140. 9072 154. 5046 15 826
白晝南極背面 132. 0212 134. 6611 145. 4111 160. 2076 15 186
黑夜北極正面 126. 3709 120. 4982 120. 3462 124. 7797 15 319
黑夜北極背面 127. 8842 126. 8890 122. 1817 126. 9189 16 909
黑夜南極正面 131. 2113 131. 2887 137. 3803 143. 3621 12 263
黑夜南極背面 134. 6452 138. 5639 141. 2857 147. 9621 14 118

從這些數據可以看出,月球南北極與中低緯度地區的微波輻射性質有著重要差別,意味著其溫度、物性等存在重要不同,這對于月球性質研究可提供參考依據。

(5)、南半球的微波輻射與北半球微波輻射特征存在一定差異。從均值看,在白晝,南半球3 GHz和7. 8 GHz的亮溫略低于北半球同頻率亮溫。兩個高頻的亮溫略高于北半球。在黑夜,4 個頻率的南半球亮溫均略高于北半球亮溫。

表3、南北半球亮溫差異

亮溫均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效觀測點數
北半球白晝 201. 3731 207. 7532 213. 1447 234. 357 176 492
南半球白晝 199. 1200 205. 2419 215. 2780 236. 2706 182 820
北半球黑夜 197. 1371 197. 8792 194. 2937 195. 1805 185 069
南半球黑夜 201. 1473 203. 2854 202. 7924 203. 3077 177 494

(6)、南極的微波輻射特征異于北極的微波輻射特征。在白晝,對于3 GHz 的亮溫,南極低于北極,其它3 個頻率的亮溫,南極均高于北極。在黑夜,對于所有的頻率,南極均高于北極。反映出南極溫度、地形、物性異于北極。

表4、兩極地區75°以外亮溫均值對比

亮溫均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效觀測點數
白晝北極 133. 2596 132. 0963 132. 1896 143. 7362 26 512
白晝南極 130. 6115 134. 1061 143. 1127 157. 2972 31 012
黑夜北極 127. 1649 123. 8512 121. 312 125. 9021 32 228
黑夜南極 133. 049 135. 1821 139. 4703 145. 8238 26 381

(7)、對于相同時段,同一地點不同頻率的微波輻射呈現出一定的一致性,相同頻率不同地區的亮溫呈現出不同,一般情況下,37 GHz 的亮溫與其它幾個頻率的差異較大(圖3~圖4)。表明不同地區溫度、成分等對微波輻射亮溫的影響。

圖3、白晝4個頻率亮溫的一致性與差異性

圖4、黑夜4個頻率亮溫的一致性與差異性

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