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水物质对云雨区卫星微波观测模拟影响

董佩明 王海军 韩威 王德英

董佩明, 王海军, 韩威, 等. 水物质对云雨区卫星微波观测模拟影响. 应用气象学报, 2009, 20(6): 682-691..
引用本文: 董佩明, 王海军, 韩威, 等. 水物质对云雨区卫星微波观测模拟影响. 应用气象学报, 2009, 20(6): 682-691.
Dong Peiming, Wang Haijun, Han Wei, et al. The effect of water content on the simulation of satellite microwave observation in cloudy and rainy area. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(6): 682-691.
Citation: Dong Peiming, Wang Haijun, Han Wei, et al. The effect of water content on the simulation of satellite microwave observation in cloudy and rainy area. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(6): 682-691.

水物质对云雨区卫星微波观测模拟影响

资助项目: 

中国气象科学研究院基本科研项目 2008Z003

国家自然科学基金项目 40775027

科技部公益研究专项“青藏高原中尺度卫星资料同化技术与系统研究” 2005DIB3J112

国家自然科学基金项目 40605015

The Effect of Water Content on the Simulation of Satellite Microwave Observation in Cloudy and Rainy Area

  • 摘要: 受云和降水影响卫星资料在数值天气预报中的同化应用对于进一步改善数值预报效果具有重要作用, 这部分工作的开展要求快速辐射传输模式中能够较好地考虑各种水物质的辐射效应。使用美国卫星资料同化联合中心新近开发的快速辐射传输模式CRTM, 通过中尺度数值模式WRF的预报输出提供水物质输入, 分析水物质辐射效应对云雨区卫星微波观测模拟计算的影响。在WRF模式预报水物质的分布和天气系统配置合理并符合云物理基本特征的前提下, 水物质辐射效应的考虑极大改善了卫星观测模拟的效果。结合卫星各通道探测特性, 进一步分析各种水物质粒子对NOAA-16 AMSU A/B各通道卫星亮温模拟的影响和物理机理, 定量统计各类水物质对各卫星观测通道亮温计算偏差和偏差贡献的权重大小。分析结果表明:快速辐射传输模式中, 考虑水物质辐射效应为数值天气预报中云雨区卫星资料的同化应用提供了必需的基础条件。
  • 图  1  0°~28°N, 120°~140°E区域内24h水物质整层积分

    Fig. 1  Distribution of the to talintegrated water contents in the region of 10°-28°N, 120°-140°E

    图  2  AMSU A通道1观测与模拟亮温

    (a) 观测, (b) 考虑全部水物质, (c) 不考虑水物质

    Fig. 2  Observed and simulated bright temperature for AM S U A Channel 1

    (a) observa tion, (b) with all water contents, (c) without water contents

    图  3  AMSU B通道1观测与模拟亮温

    (a) 观测, (b) 考虑全部水物质, (c) 不考虑水物质

    Fig. 3  Observed and simulated bright temperature for AMSU B Channel 1

    (a) observ ation, (b) with all water contents, (c) without water contents

    图  4  考虑水物质辐射效应与不考虑水物质辐射效应模拟亮温偏差区域平均

    Fig. 4  Area aver age of simulated bright temperature bias between the calculation with and without water contents

    图  5  考虑水物质辐射效应与不考虑水物质辐射效应模拟亮温偏差的区域均方根误差

    Fig. 5  Area average of simulated bright temperature RM SE between the calculation with and without water contents

    图  6  各种水物质辐射效应导致模拟亮温变化在各个通道中所占百分比

    Fig. 6  The percent of REMS brought by each kind of water content for AMSU A/B

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-05-18
  • 修回日期:  2009-08-05
  • 刊出日期:  2009-12-31

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