月球若干地区微波辐射特征研究

2014-02-25 来源:互联网 字号:
(3)、不同时段微波辐射量存在差异,并且不同频率下差异显著不同,低频下差异小于高频下差异。表明昼夜温差对微波辐射产生重要影响。以全球平均亮温计,白昼所有频率下的微波辐射亮温均大于黑夜同频率下的微波亮温,3 GHz 时差别约为1 K,7. 8 GHz 差别约6 K,19. 35 GHz 约16 K,37 GHz时差别36 K(图2 中下垂线)。揭示高频受表层温度影响大于低频。白昼由于光照影响,表面温度高,从而高频微波亮温显著增高,造成高频段亮温在白昼的差异增大。

(4)、月球正面与背面的微波辐射不同,并具有区域性特点。从整个半球看,统计意义上两者的平均亮温差别不大。白昼,正面两个低频(3 GHz ,7. 8GHz)的微波辐射亮温稍高于背面(差别分别约为1K,3 K),两个高频(19. 35 GHz ,37 GHz)的微波辐射亮温略低于背面(差别也分别约为1 K,3 K);黑夜,正面4 个频率亮温的均值均稍低于背面;但对于南北纬75°以内的各频率平均亮温,无论白昼黑夜,正面的亮温均值高于背面的亮温均值(表1);对于南北两极地区(南北纬75°至90°),除白昼北极7. 8GHz 外,正面的亮温各频率均值要低于背面的亮温均值(表2)。

表1、正、背面75°S~75°N之间的亮温均值对比

亮温均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效观测点数
白昼正面 213. 7800 221. 6928 228. 3436 249. 9532 162 610
白昼背面 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、背面两极地区(南北纬75°至90°)的亮温均值对比

亮温均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效观测点数
白昼北极正面 132. 7901 133. 8324 131. 2308 142. 5532 14 396
白昼北极背面 133. 8174 130. 0335 133. 3287 145. 1418 12 116
白昼南极正面 129. 2588 133. 5736 140. 9072 154. 5046 15 826
白昼南极背面 132. 0212 134. 6611 145. 4111 160. 2076 15 186
黑夜北极正面 126. 3709 120. 4982 120. 3462 124. 7797 15 319
黑夜北极背面 127. 8842 126. 8890 122. 1817 126. 9189 16 909
黑夜南极正面 131. 2113 131. 2887 137. 3803 143. 3621 12 263
黑夜南极背面 134. 6452 138. 5639 141. 2857 147. 9621 14 118

从这些数据可以看出,月球南北极与中低纬度地区的微波辐射性质有着重要差别,意味着其温度、物性等存在重要不同,这对于月球性质研究可提供参考依据。

(5)、南半球的微波辐射与北半球微波辐射特征存在一定差异。从均值看,在白昼,南半球3 GHz和7. 8 GHz的亮温略低于北半球同频率亮温。两个高频的亮温略高于北半球。在黑夜,4 个频率的南半球亮温均略高于北半球亮温。

表3、南北半球亮温差异

亮温均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效观测点数
北半球白昼 201. 3731 207. 7532 213. 1447 234. 357 176 492
南半球白昼 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)、南极的微波辐射特征异于北极的微波辐射特征。在白昼,对于3 GHz 的亮温,南极低于北极,其它3 个频率的亮温,南极均高于北极。在黑夜,对于所有的频率,南极均高于北极。反映出南极温度、地形、物性异于北极。

表4、两极地区75°以外亮温均值对比

亮温均值 TB3 TB7. 8 TB19. 35 TB37 有效观测点数
白昼北极 133. 2596 132. 0963 132. 1896 143. 7362 26 512
白昼南极 130. 6115 134. 1061 143. 1127 157. 2972 31 012
黑夜北极 127. 1649 123. 8512 121. 312 125. 9021 32 228
黑夜南极 133. 049 135. 1821 139. 4703 145. 8238 26 381

(7)、对于相同时段,同一地点不同频率的微波辐射呈现出一定的一致性,相同频率不同地区的亮温呈现出不同,一般情况下,37 GHz 的亮温与其它几个频率的差异较大(图3~图4)。表明不同地区温度、成分等对微波辐射亮温的影响。

图3、白昼4个频率亮温的一致性与差异性

图4、黑夜4个频率亮温的一致性与差异性

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