近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所團(tuán)隊在多角度偏振載荷數(shù)據(jù)應(yīng)用于海洋氣溶膠特性反演研究中取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以《利用近紅外和短波紅外多角度偏振觀測進(jìn)行海洋氣溶膠特性遙感：信息量分析》為題發(fā)表在國際知名光學(xué)期刊Optics Express上。

氣溶膠是氣候輻射強(qiáng)迫量化中最不確定的因素之一，而偏振觀測則有助于表征氣溶膠的微物理特性。深入了解不同偏振觀測儀器設(shè)計在氣溶膠參數(shù)中的反演能力，對于提升星載氣溶膠觀測水平具有重要意義。

為此，研究團(tuán)隊系統(tǒng)分析了光譜范圍、光譜波段、觀測角度數(shù)量以及偏振精度等因素對海洋氣溶膠反演的影響。研究采用貝葉斯最優(yōu)估計理論結(jié)合矢量大氣輻射傳輸模型，并以信號自由度作為指標(biāo)，對不同儀器配置進(jìn)行對比評估。

研究結(jié)果顯示，在單角度觀測模式下引入短波紅外波段的強(qiáng)度與偏振觀測，可使氣溶膠總信號自由度提升至少1.02，相當(dāng)于能夠額外反演出1-2個氣溶膠參數(shù)。在多視角實(shí)驗(yàn)中，增加觀測角度顯著提升了粗、細(xì)模態(tài)粒子的體積濃度、有效半徑和復(fù)折射指數(shù)的反演精度。進(jìn)一步引入多角度短波紅外觀測后，總信號自由度可再提升約1.1-3.3。研究還發(fā)現(xiàn)，偏振測量的精度對氣溶膠反演的不確定性具有顯著影響。

本研究成果為未來偏振遙感儀器的設(shè)計及氣溶膠反演算法的發(fā)展提供了重要參考。

博士研究生韋祎晨為論文第一作者，孫曉兵研究員為論文通訊作者。

單角度觀測模式下氣溶膠及風(fēng)速參數(shù)的信號自由度平均值與標(biāo)準(zhǔn)差

多角度觀測模式下氣溶膠及風(fēng)速參數(shù)的信號自由度隨觀測角度的變化情況