数据简介

2025年1月17日,中高层大气临边探测遥感卫星 “天路一号”搭载长征二号丁运载火箭,成功进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。“天路一号”主要用于中高层大气环境探测,通过采集大气密度、温度和风场等数据,服务于极端灾害天气预报、空间天气变化等研究。

高光谱大气温度和成分廓线临边探测仪(Temperature and Ozone Profile monitoring Spectrometer, TOPS)作为“天路一号” 卫星有效载荷之一,由中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所与江淮前沿技术协同创新中心联合研制,安徽光机所负责TOPS载荷L0到L1级数据预处理,中国科学技术大学刘诚教授团队负责TOPS载荷大气温度和臭氧等成分产品的超光谱反演算法研发。TOPS发射后于2025年2月25日正式启动成像,在轨采用自主业务化模式运行,目前在轨工作正常。

TOPS采用高精度扫描+成像光谱系统方案进行观测,扫描垂直分辨率2km,在10-60 km,通过探测大气散射光的气体吸收特征谱线,可提供大气臭氧等痕量成分廓线分布;在60-100 km的中高层大气,利用对O2A昼气辉探测,可提供大气温度廓线分布。基于TOPS下传数据生产的典型L1级光谱数据如图1所示,图1a为大气吸收光谱L1级数,图1b为气辉发射光谱L1级数据。

(a)TOPS大气吸收光谱L1级数据

(b)TOPS气辉发射光谱L1级数据

图1. TOPS L1级光谱数据产品

图2对比了2026年1月14日TOPS温度反演与多通道宽带辐射计(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry,SABER)大气温度数据产品。二者大气温度呈现相同的显著纬向相关特征, 65-95 km大部分区域平均偏差为3.2 K,总体相关性0.912。

图2. 2026年1月14日TOPS与 SABER大气温度产品对比分析

共享样例数据详情

1、临近空间大气温度廓线数据

高度范围:60-100 km,2 km分辨率

数据级别:L2级样例数据产品(2026年1-3月)

数据生产者:中国科学技术大学,中国科学院合肥物质科学研究院

资源发布日期:2026年06月18日

当前版本:V1.01

申请指南与使用规范

TOPS载荷按照天路一号卫星总体星地数据流设计,共分为以下三种数据产品:L0级数据(原始观测数据)、L1级数据(光谱数据)和L2级数据(大气温度廓线数据)。本次首批共享样例数据为部分L2级温度数据产品,数据仅限科研使用,有共享样例数据使用意向或其他时间段数据产品使用需求的科研工作者,请通过邮件联系申请,审核通过后协商提供数据方式。团队将持续推进L2级数据产品和L1级数据产品共享,有需求的科研团队也可提出相关定制需求。

联系人及邮箱: 张成歆,中国科学技术大学,zcx2011@ustc.edu.cn

赵敏杰,中国科学院安光所,mjzhao@aiofm.ac.cn

为尊重数据生产者的劳动成果,保护知识产权,使用共享样例数据时,请严格遵守以下致谢规范。

数据使用致谢规范

中文致谢:我们感谢江淮前沿技术协同创新中心、中国科学技术大学、中国科学院合肥物质科学研究院提供的TOPS L2级温度廓线数据。

英文致谢: We acknowledge Jianghuai Advanced Technology Center, University of Science and Technology of China, and Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, for providing the TOPS L2 temperature profile dataset used in this study.

说明

1. 本次发布的“天路一号”TOPS载荷相关样例数据,仅限科学研究使用,严禁用于商业、盈利及其他非科研用途。

2. 江淮前沿技术协同创新中心对发布的所有资源(含数据贡献者贡献的数据产品和服务)拥有版权或发布权等,受法律保护。

3. 未经江淮前沿技术协同创新中心许可,任何单位及个人不得以任何方式或理由,对上述数据产品、服务、信息、材料的任何部分进行复制、修改、抄录、传播及销售。

4. 如有更多不同数据产品定制需求可与江淮前沿技术协同创新中心联系,张瑞东,邮箱:570624278@qq.com。