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云参数对RTTOV5模式模拟误差的影响分析

马刚 方宗义 张凤英

马刚, 方宗义, 张凤英. 云参数对RTTOV5模式模拟误差的影响分析. 应用气象学报, 2001, 12(4): 385-392..
引用本文: 马刚, 方宗义, 张凤英. 云参数对RTTOV5模式模拟误差的影响分析. 应用气象学报, 2001, 12(4): 385-392.
Ma Gang, Fang Zongyi, Zhang Fengying. The impact of cloud parameters on the simulated errors in RTTOV5. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(4): 385-392.
Citation: Ma Gang, Fang Zongyi, Zhang Fengying. The impact of cloud parameters on the simulated errors in RTTOV5. J Appl Meteor Sci, 2001, 12(4): 385-392.

云参数对RTTOV5模式模拟误差的影响分析

资助项目: 本文得到国家重点基础研究项目“我国重大天气灾害的形成机理和预测理论研究”的资助

THE IMPACT OF CLOUD PARAMETERS ON THE SIMULATED ERRORS IN RTTOV5

  • 摘要: 该文根据1998年8月的业务TOVS反演的温度、水汽垂直廓线资料以及其它资料, 利用RTTOV5模式模拟NOAA14极轨气象卫星上相应红外探测 (HIRS) 通道的辐射亮温值, 将模拟值对比实测TOVS探测资料, 结果表明, 晴空模式模拟亮温与实测值的误差小于部分有云时的误差, 模拟误差受云的影响呈反相变化, 对水汽敏感的中低层探测通道在晴空时的误差小于部分有云情况; 通过对比白天和夜间短波窗区探测通道模拟误差, 分析了其受地面反射太阳光辐射的影响的大小及其原因所在; 并利用RTTOV5的伴随模式和Jacobine模式分析了模式模拟误差对初始场云参数的敏感性。该研究为TOVS/ATOVS探测资料在3DR或4DR变分同化中的直接应用奠定了基础。
  • 图  1  不同云量时模式的均方差

    (黑色为晴空条件; 浅色为部分有云条件; 白色为平均模式均方差)

    图  2  不同时间模式均方差比较

    (黑色为白天; 浅色为夜间; 白色为模式平均均方差)

    图  3  不同时间不同云状况模式均方差比较 (a) 白天, (b) 夜间

    (黑色为晴空; 白色为部分有云; 浅色为模式平均均方差)

    图  4  模式误差对云参数的归一化梯度

    图  5  不同通道误差对云参数的归一化梯度

    (实线为云量; 虚线为云顶高度)

    表  1  RTTOV5初始输入变量

    表  2  NOAA-14 HIRS-2光谱通道特征及其主要探测目的

  • [1] Pailleux J.Design of a variational analysis:organization and main scientific points.ECMWF Tech.Mem.150, 1989.
    [2] Pailleux J.A global variational assimilation scheme and its application for using TOVS radiances.Preprints of WMO Int.Symp.On Assimilation of Observations in Meteorology and Oceanography, Clermont-Ferrand, France, July 1990.325~328.
    [3] Eyre J R.Progress on direct use of satellite sounding radiances in numerical weather prediction.Preprints of WMO Int.Symp.On Assimilation of Observations in Meteorology and Oceanography, Clermont-Ferrand, France, July 1990.117~121.
    [4] Saunders R, Matrecardi M, Brunel P.A fast radiative transfer model for assimilation of satellite radiance observations———RTTOV5.Research Department Technical Memorandum No.282, Aug.1999.
    [5] Erye J R.Inversion of cloudy satellite sounding radiances by nonlinear optimal estimation.Q.J.R.Meteor.Soc., 1989, 115: 1001~1037. doi:  10.1002/(ISSN)1477-870X
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出版历程
  • 收稿日期:  2001-01-08
  • 修回日期:  2001-03-16
  • 刊出日期:  2001-11-30

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