SMAP海面盐度(SSS)数据使用方法介绍

       1. SMAP 海面盐度(SSS)数据简介

       1.1 SMAP 盐度V4已验证版本

       SMAP(The Soil Moisture Active Passive)是美国国家航空航天局(NASA)向地球轨道发送的卫星,最终将在426英里(685公里)的极轨上运行,其天线每分钟旋转14.6周。SMAP的近极轨道允许在3天内完全覆盖海洋,重复周期为8天。为了避免来自各种军民用雷达的无线电干扰,SMAP选择了比较冷门的窄带无线电频段,即1400-1427MHz,L波段(1400-1427MHz)微波辐射计是进行海水盐度遥感的最有效工具。在该频段内,微波辐射亮度温度对海水盐度变化的灵敏度为0.5K/psu,而用于海洋研究的盐度分辨率为0.1-0.2psu,要求微波辐射计的灵敏度优于0.1K。高灵敏度机载L波段微波辐射计,应用数字增益波动自动补偿和温度补偿技术,保证了系统的稳定性,并采用高效的滤波技术有效地抑制了全球定位信号(GPS)对接收机的干扰,灵敏度达到0.08K。

       SMAP 海面盐度(SSS)V4.0已验证数据可从美国国家航空航天局遥感系统获得(www.remss.com/missions/smap/)。该盐度数据空间分辨率为0.25°×0.25°,是在 0.25°经纬度网格上使用 40 公里空间分辨率 Backus Gilbert 最佳插值法得到,由此产生的盐度产品称为sss_smap_40km,但平滑至空间分辨率约70km(称为sss_smap)被视为默认(标准)盐度产品。sss_smap和sss_smap_40km都在同一个文件中提供。

       SMAP SSS V4.0 已验证版本包含4种产品:

       1、L2C 区域数据

       2、L3 8天滑动平均值

       3、L3月平均值

       4、L3月度 (RF) 雨过滤平均值

       所有文件均采用 netCDF4 格式,并且符合 CF/ACDD 标准。

       有关海表盐度反演算法详细文档,请参阅:

       http://data.remss.com/smap/SSS/Release_V4.0.pdf

       https://www.mdpi.com/2072-4292/10/7/1121

       1.2 版本更新说明

       版本4.0的主要更新:

       1、改进的陆地校正:版本4.0中的陆地网格是以1/8°的分辨率导出的。在V3.0中,陆地网格的空间分辨率为1/2°。

       2、版本4.0中的海冰面具取自AMSR 2号海冰地图。在3.0版本中,海冰面具来自NCEP。V4.0中海冰排除的阈值已更改为gice > 0.003。该阈值在V3.0中被设定为> 0.001。

       3、在V4.0中,光闪烁造成的误差排除基于光闪烁角度和表面风速。

       4、4.0版盐度反演算法仅在0.25°地球经纬度网格上计算,使用40公里空间分辨率Backus Gilbert最佳插值(OI)。由此产生的盐度数据称为sss_smap_40km。基于这个40公里分辨率的数据,简单平滑计算得到空间分辨率约为70公里的平滑产品(称为sss_smap)。这个平滑的70公里sss_smap将被视为默认(标准)盐度产品。在版本4中,sss_smap和sss_smap_40km都在同一个文件中提供。

       5、在3级文件中为sss_smap提供了一个经验不确定性估计sss _ smap _不确定性。这种不确定性是基于SMAP和Scripps ARGO插值法之间的比较。这还包括格网地图比例尺上阿尔戈数据的采样误差以及制图误差。

       2. 数据下载方法

       2.1 下载网址1

       建议选择NASA遥感系统,数据从2015-2020年,2021年数据目前还在不间断更新。下面附上网站。

       www.remss.com/missions/smap/

       2.2 下载网址2

       https://podaac-opendap.jpl.nasa.gov/opendap/allData/smap/xx/RSS/V4/ xx = L2 or L3

       Contact: Thomas Meissner, meissner@remss.com.

       进入下载页即可下载数据。

       3. 数据使用示例

       3.1 全球海表盐度分布图

示图:全球海表盐度分布图

代码(以MATLAB为例):
        clc,clear
        filename='E:\360Downloads\ziliao\sssdata\2017\RSS_smap_SSS_L3_8day_running_2017_274_FNL_v04.0.nc'
        lon=ncread(filename,'lon');
        lat=ncread(filename,'lat');
        time=ncread(filename,'time');
        sss=ncread(filename,'sss_smap');
        [lat1,lon1]=meshgrid(lat,lon);
        m_contourf(lon1,lat1,sss,[32:0.25:37],'edgecolor','none');%画盐度等值线
        hold on
        m_proj('hammer-aitoff','lon',[0 360],'lat',[-90 90]);%选择投影方式--汉莫尔-埃托夫投影
        colormap(jet);colorbar('fontsize',10);
        m_gshhs_i('color','k','linewidth',0.2,'linestyle','none');
        m_gshhs_i('patch',[.5 .8 0],'edgecolor','none');
        m_coast('patch',[0.9 .9 .9],'edgecolor','k');
        m_grid('box','none','xtick',4,'ytick',4,'frontsize',15);
        colormap jet
        colorbar
				

       3.2 南海海表盐度分布图

示图:南海海表盐度分布图

代码(以MATLAB为例):
        clc,clear
        filename='E:\360Downloads\ziliao\sssdata\2017\RSS_smap_SSS_L3_8day_running_2017_274_FNL_v04.0.nc'
        lon=ncread(filename,'lon');
        lat=ncread(filename,'lat');
        time=ncread(filename,'time');
        sss=ncread(filename,'sss_smap');
        [lat1,lon1]=meshgrid(lat,lon);
        m_contourf(lon1,lat1,sss,[28:0.25:35],'edgecolor','none');%画盐度等值线
        hold on
        m_proj('Mercator','lon',[100 130],'lat',[0 30]);%墨卡托投影
        colormap(jet);colorbar('fontsize',10);
        m_gshhs_i('color','k','linewidth',0.2,'linestyle','none');
        m_gshhs_i('patch',[.5 .8 0],'edgecolor','none');
        m_coast('patch',[0.9 .9 .9],'edgecolor','k');
        m_grid('box','none','xtick',4,'ytick',4,'frontsize',15);
        colormap jet
        colorbar
				

       3.3 某段时期前后南海表盐度变化

示图:某段时期前后南海表盐度变化

代码(以MATLAB为例):
        clc,clear
        filename='E:\360Downloads\ziliao\sssdata\1522TC\1522TC6day\1522sssdatamax.mat';
        load(filename)
        sss1=squeeze(SSS);
        filename='E:\360Downloads\ziliao\sssdata\1522TC\1522TC-3\1522TC-3sssdataaver.mat';
        load(filename)
        sss2=squeeze(SSS);
        SSS=(sss1-sss2);
        [lat1,lon1]=meshgrid(lat,lon);
        sss1=squeeze(SSS);
        m_contourf(lon1,lat1,sss1,[-0.6:0.1:1.2],'edgecolor','none');%画盐度等值线
        hold on
        m_proj('Mercator','lon',[100 130],'lat',[0 30]);
        colormap(jet);colorbar('fontsize',10);
        m_gshhs_i('color','k','linewidth',0.2,'linestyle','none');
        m_gshhs_i('patch',[.5 .8 0],'edgecolor','none');
        m_coast('patch',[0.9 .9 .9],'edgecolor','k');
        m_grid('box','none','xtick',4,'ytick',4,'frontsize',15);
        colormap jet
        colorbar
				

       4. 引用说明

       作为使用这些数据的条件,要求使用以下引文:

       Meissner, T., F. J. Wentz, A. Manaster, R. Lindsley, 2019: Remote Sensing Systems SMAP Ocean Surface Salinities [Level 2C, Level 3 Running 8-day, Level 3 Monthly], Version 4.0 validated release. Remote Sensing Systems, Santa Rosa, CA, USA. Available online at www.remss.com/missions/smap, doi: 10.5067/SMP40-xxxxx. In the doi, the string xxxxx is:

       1. 2SOCS for the L2C files.

       2. 3SPCS for the L3 8-day running maps.

       3. 3SMCS for the L3 monthly maps.

       这个数据集的不断更新产生需要美国宇航局(NASA)的支持。我们需要你在你的出版物中引用这些数据的出处,这样我们就可以向科学界展示这些数据的价值。请在论文的致谢部分包括以下陈述:

       "SMAP salinity data are produced by Remote Sensing Systems and sponsored by the NASA Ocean Salinity Science Team. Data are available at www.remss.com."