国家卫星气象中心（NSMC） NOAA系列极轨气象卫星数据格式
NOAA系列极轨气象卫星
数 据 格 式
国家卫星气象中心（NSMC） NOAA系列极轨气象卫星数据格式
目 录
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卫星介绍................................................................................................................................... 1 有效载荷介绍........................................................................................................................... 2 NOAA 1B数据格式 ................................................................................................................ 4 3.1 3.2 3.3
压缩形式的1B格式 ........................................................................................................ 4 NOAA_K/L/M/N(15,16,17..)卫星1B数据格式 ............................................................. 7 NOAA-16/17 ATOVS LEVEL 1数据文件格式 .............................................................. 13
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1 卫星介绍
目前我国接收、存档和使用的NOAA系列卫星主要分为美国第四代（NOAA-9--NOAA-14）和第五代（NOAA-15--NOAA-17）极轨气象卫星，它们的共同点是卫星姿态为三轴稳定，扫描率为6条扫描线/秒，对地扫描角±55.4度，星下点分辨率1.1公里，卫星轨道是太阳同步轨道，高度在800-850.0公里之间，倾角为98.6-99.1度之间，偏心率小于10E-4。周期101-102分。24小时内卫星绕地球运行14圈左右。回归周期9天左右，所不同的第五代卫星在AVHRR探测器安装改进的甚高分辨率辐射计3型（AVHRR/3），增加CH3A（同CH3B进行时间切换），同时TOVS变为ATOVS，增加微波探测器等先进仪器，并且预处理生成的1B文件由压缩形式改变成二进制长字节文件。现将卫星某些轨道参数介绍如下： NOAA-11卫星：
发射日期1988年9月24日，正式运行日期1988年11月8日 轨道高度：841公里 轨道倾角：98.9度 轨道周期：101.8分 NOAA-12卫星：
发射日期1991年5月14日，正式运行日期1991年9月17日 轨道高度：804公里 轨道倾角：98.6度 轨道周期：101.1分 NOAA-14卫星：
发射日期1994年12月30日，正式运行日期1985年4月10日 轨道高度：845公里 轨道倾角：99.1度 轨道周期：101.9分 NOAA-15卫星：
发射日期1998年5月13日，正式运行日期1998年12月15日 轨道高度：808公里 轨道倾角：98.6度 轨道周期：101.2分 NOAA-16卫星：
发射日期2000年9月12日，正式运行日期2001年3月20日 轨道高度：850公里 轨道倾角：98.9度 轨道周期：102.1分 NOAA-17卫星：
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发射日期2002年6月24日，正式运行日期2002年10月15日 轨道高度：811公里 轨道倾角：98.7度 轨道周期：101.2分
2 有效载荷介绍
NOAA卫星装载有6个光谱通道的可见光和红外扫描辐射计，包括1个可见光、2个近红外通道、1个中波红外通道和2个长波红外通道。数据量化等级10比特，NOAA-K/L/M(15，16/17)是美国第五代极轨业务环境卫星，星上主要携带有：（1）改进的甚高分辨率辐射计3型（AVHRR/3），（2）高分辨率红外辐射探测仪3型（HIRS-3），（3）先进的微波探测装置A型（AMSU-A），（4）先进的微波探测装置B型（AMSU-B）。其中HIRS-3、AMSU-A和AMSU-B统称为先进的TIROS业务垂直探测器（ATOVS）。 表5.1 ATOVS和AVHRR仪器性能参数 仪器参数 HIRS/3 通道数 IFOV（度） 扫描周期（秒） 对地扫描视场数 视场步进角（度） 最大扫描角（度） 星下点分辨率（km） 扫描带宽约（km） 20 1.4 /1.3* 6.4 56 1.8 49.5 20.4/18.9* 2248 AMSU-A 15 3.3 8 30 3.33 48.33 45 2226 表5.2 AVHRR光谱通道特征和主要探测目的 通道 序号 1 2 3a* 3b* 4 5 波长 (μm) 0.58-0.68 0.725-1.00 1.58-1.64 3.55-3.93 10.30-11.30 11.50-12.50 主要 用 途 白天图像、植被、冰雪 白天图像、植被、水/陆边界、大气校正 白天图像、土壤湿度云雪判识、干旱监测、云相区分 下垫面高温点、夜间云图、森林火灾 昼夜图像、海表和地表温度 昼夜图像、海表和地表温度 AMSU-B 5 1.1 2.67 90 1.1 48.95 15.0 2168 AVHRR/3 6 1.3毫弧度 0.1 2048 1.362毫弧度 55.4 1.1 2400 *：通道3A和3B时间共享。
表5.3 HIRS/3光谱通道特征和主要探测目的 通道 序号 1 2 波数 -1(cm) 669 680 波长 (?m) 14.95 14.71 主要吸收 成份 CO2 CO2 峰值能量 高度 30hPa 60 hPa 主要 用 途 大气温度廓线 - 2 -
国家卫星气象中心（NSMC） NOAA系列极轨气象卫星数据格式 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 690 703 716 733 749 900 1030 802 1365 1533 2188 2210 2235 2245 2420 2515 2660 14500 14.49 14.22 13.97 13.84 13.35 11.11 9.71 12.47 7.33 6.52 4.57 4.52 4.47 4.45 4.13 4.00 3.76 0.69 CO2 CO2 CO2 CO2 / H2O CO2 / H2O 窗区 O3 窗区 H2O H2O N2O N2O CO2 / N2O CO2 / N2O 窗区 窗区 窗区 窗区 100 hPa 400 hPa 600 hPa 800 hPa 900 hPa 地表 25 hPa 地表 700 hPa 500 hPa 1000 hPa 950 hPa 700 hPa 400 hPa 地表 地表 地表 云 表面温度 臭氧总含量 表面温度 水汽廓线 大气温度廓线 表面温度 云 表5.4 AMSU-A光谱通道特征及其主要探测目的 通道 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
表5.5 AMSU-B光谱通道特征及其主要探测目的 通道 序号 1 2 中心频率 (GHz) 89.00 150.00 主要 吸收成分 窗区 窗区 - 3 -
中心频率 (GHz) 23.80 31.40 50.30 52.80 53.596?0.115 54.40 54.94 55.50 f0=57.30 f0 ? 0.217 f0 ?0.322, ?0.048 f0?0.322, ?0.022 f0?0.322, ?0.010 f0?0.322, ?0.045 89.00 主要 吸收成分 窗区 窗区 窗区 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 窗区 峰值能量 高度 地表 地表 地表 850 hPa 600 hPa 400 hPa 250 hPa 150 hPa 80 hPa 50 hPa 20 hPa 10 hPa 5 hPa 2 hPa 地表 主要 用 途 可降水、云中液态水 可降水、云中液态水 表面发射率 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 大气温度 可降水、云中液态水 峰值能量 贡献高度 地表 地表 主要 用 途 可降水、云中液态水 可降水、云中液态水