2020年1月中旬，青藏高原科考仪器多通道微波辐射计在茫崖站布设完成。实现了茫崖地区地面至10公里对流层范围内，温度、相对湿度、水汽密度和液态水廓线数据连续观测和实时传输，观测数据对临近短期天气精准预报有重要作用，将改善当前青海临近短期天气预报业务数据不足的现状，大大提升青海天气预报和气候预测业务水平。

　　

　　我国微波辐射计的研究工作始于上个世纪70年代初，已经历了从地基到空载，从单频到多频的发展进程，并取得一系列有价值的成果。在发展我国空间平台的同时，应加速星载微波辐射计系统的研究，同时，组织力量，紧跟国际发展的动向，研究和发展新的星载微波辐射计系统。

　　

　　什么是多通道模式?

　　

　　随着微电子以及计算机技术的发展,A/D和DSP在现代无线电监测设备中得到了广泛的应用。基于高性能A/D和DSP的数字信号处理单元已经成为了现代无线电监测系统的核心模块,并逐渐地对整个系统的性能提升担负起决定性的作用。对于多通道数字信号处理单元,其A/D的通道数与DSP的路数有多种不同的结构方式,不同的硬件结构方式适应于不同的应用场合,这就是研究的重点。多通道数字信号处理单元可以归纳为：1、与单片DSP构成的时分多通道模式;2、与多片DSP构成的时分多通道模式。

　　

　　微波辐射计是利用被动的接收各个高度传来的温度辐射的微波信号来判断温度、湿度曲线，能定量测量目标(如地物和大气各成分)的低电平微波辐射的高灵敏度接收装置。

　　

　　微波辐射计主要由三部分组成，即提供空间分辨能力，能收集能量的天线;将收到的噪声功率转换为电压的接收机部分，记录和显示设备等。使用较多的是锐方向束天线，共分反射天线、透镜天线和阵列天线三种。主要技术性能表现在温度分辨力和空间分辨力上。空间分辨力主要取决于天线孔径和波长。

　　

　　微波辐射计分两类：频谱式和连续式，前者频率窄，工作于微波谐振线上，后者用于遥感具有宽广频谱特性的目标，微波辐射计在军事侦察、气象学、海洋学和天文学等领域中得到广泛应用。

　　

　　微波辐射计还可以分为图像型和非图像型，其中采用扫描天线的扫描微波辐射计就是图像型辐射计，其特点是天线可以对地面目标进行扫描探测，获取地面目标的微波辐射信息，把所获取的信息转换成以灰度等级显示的物体图像，扫描方式有两类：

　　

　　(1)电扫描，如雨云5号和6号气象卫星上的电扫描微波辐射计;

　　

　　(2)机械扫描，如雨云7号和海洋卫星1号上的扫描多通道微波辐射计和泰罗斯N号上的微波探测器。

　　

　　微波辐射计主要用于中小尺度天气现象，如暴风雨、闪电、强降雨、雾、冰冻及边界层紊流。对于短时间内生成或消散的中小尺度天气灾害，虽然只是地区性的，但部分事件危害性较大。在目前中尺度天气现象监测过程中，探空气球和天气雷达是常用的手段。探空气球会受到使用时间和空间的限制;天气雷达资料基本局限于降雨过程无降水时的欠缺;在离地面5公里范围内卫星遥感数据存在较大的误差。被动式地基微波辐射计的出现，是其有效的补充手段。

　　

　　微波辐射具有独立工作能力，能在几乎各种环境条件工作， 非常适合于自动天气站。用于反演完整的大气廓线，反演数据和原始数据全部保存。提供完备的顾客定制或全球标准算法。主要应用如下：对流层剖面的温度、湿度和液态水，天气和气候模型研究，卫星追踪(GPS，伽利略)湿/干延迟和湿度廓线，临近预报大气稳定性(灾害性天气检测)，温度反演检测、雾、空气污染，绝对校准云雷达，湿/干延迟改正VLBI。

　　

　　微波辐射计的主要技术指标是频段和温度分辨率、空间分辨率。

　　

　　目前机载微波辐射计实测温度分辨率达0.02K，星载微波辐射计温度分辨率达0.2～1K。

　　

　　早期的微波辐射计技术采用单检测器变频技术，目前国际上新成熟的技术为并行多检测器多通道直接测量技术，二种技术都采用K波段和V波段的水汽和氧气通道观测反演大气的水汽和温度信息。 由于基于并行技术的微波辐射计探测速度和稳定性大大高于前者，已经成为当今微波辐射计发展的重要方向。并行技术微波辐射计的各通道带宽独立，积分时间充足的条件下可采用边界层多角度扫描捕捉到边界层1K的微小亮温变化，大大提高了边界层温度垂直分辨率。并行多通道也使得快速全天空扫描和方位-时间扫描得以实现，特别有助于监测天空快速水汽变化和云天变化。

　　

　　新闻来源：中国气象局