天有可測風雲——掩星探測技術

掩星探測數據一般分成4級，即0、1、2和3級。0級數據是指衛星下載的掩星相位和定位文件。1級數據是指從觀測的相位時延，扣除高軌導航衛星和低軌接收衛星位置和鐘差得到的相位時延。2級數據是指從1級數據反演得到的電波彎曲角和折射率數據。3級數據就是從2級數據反演得到大氣溫度、壓力、密度等大氣參數。

掩星探測數據良好的時空覆蓋性、高垂直解析度（100m~1Km）、高精度（對於幹空氣（8~25km），掩星反演溫度剖面可以精確到1K以內）和經濟易得等諸多優點，使它表現出了蓬勃生機，受到了大氣科學工作者的密切關注和重視。掩星探測技術被廣泛應用於天氣、氣候及中高層大氣、空間大氣的研究和業務，具體可歸納為以下幾個方面：

1.用於災害性天氣監測分析預報

颱風、暴雨等災害性天氣演變過程中，水汽變化十分迅速，水汽場的分布、垂直輸送和相變是制約其發展的動力機制之一。所以，高時效、高空間解析度地獲取大氣水汽場是準確地分析天氣系統的演變、進行監測和預報的關鍵環節之一。

2.為中尺度數值預報模式提供初始場

中尺度數值預報模式，其預報的優劣在很大程度上取決於初始場，而傳統的觀測手段對模式初值，特別是水汽場初值的描述是遠遠不夠的。利用掩星探測技術，可對大氣活動進行全天候、高精度、高時空解析度的觀測，這無疑將提高初值特別是模式水汽場的精確性，從而有效地提高中尺度數值預報的準確性。

3.用於氣候及全球變化的監測和分析

在氣候研究領域, 掩星探測能夠長期記錄全球平均溫度, 監測水汽變化、臭氧消耗、溫室氣體增加等重要指標, 將對拉尼娜、厄爾尼諾現象研究及全球氣候變化研究產生重大影響。

4.用於空間天氣監測和預警

電離層電子濃度分布及其變化是影響電波傳播的重要參數，是空間天氣監測和預警的重要內容之一。掩星探測技術的高時空解析度和不需要定標等諸多優點，使得這項技術成為了探測電離層電子濃度經濟、高效的手段。