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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

  • [1] Mahfouf J F, Beljaars A, Chevallier F, et al.The Importance of the Earth Radiation Mission for Numerical Weather Prediction. ECMWF Technical Memorandum, 1999:288.
    [2] McNally A P.A note on the occurrence of cloud in meteoro-logically sensitive areas and the implications for advances infrared sounders. Q J R Meteor Soc, 2000, 126 :689-724. doi:  10.1002/qj.v126:563
    [3] 陈渭民.卫星气象学.北京:气象出版社, 2003.
    [4] 董佩明, 薛纪善, 黄兵, 等.数值天气预报中卫星资料同化应用现状和发展.气象科技, 2008, 36(1) : 1-7. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ200801002.htm
    [5] Weng Fuzhong, Han Yong, Paul Van Delst, et al. JCSDA Community Radiative Transfer Model (CRTM)∥Proceedings of 14th International TOVS Study Conference. Beijing, 2005.
    [6] Dong Peiming, Liu Zhiquan, Xue Jishan, et al.The Use of ATOVS Microwave Data in the Grapes-3Dvar System∥Pro-ceedings of the 14th International TOVS Study Conference. Beijing, 2005.
    [7] 薛纪善.新世纪初我国数值天气预报的科技创新研究.应用气象学报, 2006, 17(5) : 602-609. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200605103&flag=1
    [8] Han Yong, Paul van Delst, Liu Quanhua, et al. User' s Guide to the JCSDA Community Radiative Transfer Model (Beta Version). 2005. https://www.researchgate.net/publication/265930077_User's_Guide_to_the_JCSDA_Community_Radiative_Transfer_Model_Beta_Version
    [9] 陈德辉, 胡志晋, 徐大海, 等. CAMS大气数值预报模式系统研究.北京:气象出版社, 2004 : 85-86.
    [10] 孙晶, 楼小凤, 胡志晋, 等.CAMS复杂云微物理方案与G RAPES模式耦合的数值试验.应用气象学报, 2008, 19 (3) : 315-325. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20080353&flag=1
    [11] Petch J C.Improved radiative transfer calculations from information provided by bulk microphysical schemes.J Atmos Sci, 1998, 49 : 1846-1858. doi:  10.1175/1520-0469%281998%29055<1846%3AIRTCFI>2.0.CO%3B2
    [12] 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. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20010453&flag=1
    [13] Zhang Hua, Xue Jishan, Zhu Guofu, et al. Application of direct assimilation of ATOVS microwave radiance to typhoon track prediction.Adv Atmos Sci, 2004, 21(2) : 283-290. doi:  10.1007/BF02915715
    [14] 任强, 董佩明, 薛纪善.台风数值预报中受云影响微波卫星资料的同化试验.应用气象学报, 2009, 20(2) : 137-146. http://qk.cams.cma.gov.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20090202&flag=1
    [15] Dong Peiming, Ren Qiang, Xue Jishan.Experiment of the Use of Satellite Microwave Data Affected by Cloud in Numerical Prediction∥Proceedings of the 16th International TOVS Study Conference.Brazil, 2008.
    [16] 张文健, 许健民, 方宗义, 等.暴雨系统的卫星遥感理论和方690应用气象学报20卷法.北京:气象出版社, 2004: 193-194.
    [17] Weng Fuzhong.Advances in Radiative Transfer Modeling in Support of Satellite Data Assimilation∥Proceedings of the 15th International TOVS Study Conference. Maratea, Italy, 2006.
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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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