氣象衛(wèi)星資料同化的科學問題與前景

從數(shù)值天氣預(yù)報資料同化的角度,分析了氣象衛(wèi)星觀測與常規(guī)氣象觀測的不同特點形成了衛(wèi)星資料同化的特殊科學問題.由于各類星載遙感儀器所觀測到的是一定波長的電磁輻射,不能像傳統(tǒng)的直接觀測資料一樣被預(yù)報模式直接應(yīng)用.又由于衛(wèi)星觀測對象是整個大氣層,而不是特定高度的大氣,因此確定衛(wèi)星觀測影響的高度和它的潛在垂直分辨率成為一個關(guān)鍵問題.衛(wèi)星觀測還可能存在著系統(tǒng)性的偏差,這與直接觀測的誤差互相獨立也有很大區(qū)別.資料同化通常建立在模式預(yù)報(即背景信息)與觀測量的比較的基礎(chǔ)上,為了實現(xiàn)同化,需要將模式的基本大氣變量轉(zhuǎn)換成星載儀器所獲得的特定波長的電磁波特征量,或者將觀測到的電磁輻射特征量反算成大氣的特征量.前者需要引入復(fù)雜的觀測算子,后者則將復(fù)雜的反演過程交給了前處理階段.這就形成了直接與間接同化衛(wèi)星資料的兩種不同策略,策略的選擇取決于同化系統(tǒng)處理復(fù)雜觀測資料的能力,對同化效果有決定性的影響.逐個分析了目前用于數(shù)值預(yù)報的5種衛(wèi)星觀測資料,即星載大氣垂直探測器資料、大氣運動矢量資料、散射儀海面風資料、衛(wèi)星觀測的云與降水信息資料與GPS掩星觀測資料的同化的進展與有待解決的主要問題,概述了中國近年在大氣垂直探測器等衛(wèi)星資料同化中的研究進展及其業(yè)務(wù)應(yīng)用的效果,并提出了今后需要予以特別關(guān)注的研究方向.

作 者： 薛紀善 XUE Jishan   作者單位： 中國氣象科學研究院災(zāi)害性天氣國家重點實驗室  刊 名： 氣象學報  ISTIC PKU 英文刊名： ACTA METEOROLOGICA SINICA  年，卷(期)： 2009 67(6)  分類號： P405  關(guān)鍵詞： 氣象衛(wèi)星   資料同化   數(shù)值預(yù)報   Meteorological satellite   Data assimilation   Numerical weather prediction  

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