基于搭載在日本新一代靜止氣象衛(wèi)星Himawari-8上的先進(jìn)葵花成像儀（Advanced Himawari Imager,AHI）觀測資料,研究了高時空分辨率的、全天氣條件的海表溫度（Sea Surface Temperature,SST）反演算法。本算法包括兩步:第一步,根據(jù)云檢測算法劃分晴空和云區(qū),然后利用非線性SST（NLSST）方程由紅外亮溫估計晴空SST;第二步,在有云區(qū),先由前5 d同一時刻的晴空SST進(jìn)行初步補(bǔ)缺,然后再利用Barnes插值完善云區(qū)SST估計和進(jìn)行異常點平滑。最終得到時間分辨率為10 min、空間分辨率為0.05°的全天氣條件海溫分布。利用移動浮標(biāo)的觀測SST驗證,晴空區(qū)SST估計的均方根誤差（Root Mean Square Error,RMSE）和平均誤差（Mean Error,ME）分別為0.857 K和0.017 K。全天氣條件SST估計的RMSE和ME分別為0.872 K和-0.005 K。 

【文章來源】：氣象科學(xué). 2020,40(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

1 542個匹配對的空間分布

1 542個匹配對的頻數(shù)分布

晴空SST反演精度評估總體結(jié)果如表1所示，算法的ME為0.017 K,MAE為0.614 K,RMSE為0.857 K,CC為0.981。注意到Kawamura,et al[12]利用日本的MTSAT衛(wèi)星反演SST，并進(jìn)行了后續(xù)的偏差訂正后，算法的ME和RMSE分別為0.02 K和0.8 K。本文在不做偏差訂正的情況下，反演算法的精度就已經(jīng)接近Kawamura,et al[10]的算法。表1也分別列出了白天、晨昏、夜晚三種條件下的反演精度�？梢钥闯�，晴空SST算法的ME在白天最大，夜晚最小;但MAE和RMSE在白天最小，夜間最大。CC也表現(xiàn)為白天最大、夜間最小。不過，白天和夜晚的評估結(jié)果差異不是很顯著。本文也分析了反演偏差(AHI＿SST-buoy＿SST)的依賴性。圖6分析的是反演偏差與實測海溫(buoy＿SST)的關(guān)系。在buoy＿SST較小時，有較為明顯的正偏差，但隨著buoy＿SST的增大，反演偏差逐漸減小，這與圖5的結(jié)果是一致的。圖7是反演偏差與緯度的關(guān)系。在高緯地區(qū)正的反演偏差，而在低緯地區(qū)反演偏差較小。圖8顯示了反演偏差和衛(wèi)星天頂角的關(guān)系。在衛(wèi)星天頂角較小時(<30°)，反演偏差分布較為集中，在-3～1℃之間。隨著衛(wèi)星天頂角的增加，反演偏差的值域越來越寬。這主要是因為隨著衛(wèi)星天頂角的增大，輻射傳到衛(wèi)星需要經(jīng)過更長的距離，這將會導(dǎo)致輻射在傳輸過程中更容易受到大氣吸收、散射等作用的影響而衰減[21]。衛(wèi)星天頂角越大，衛(wèi)星反演海溫的精度也會越低。


本文編號：3060656