星載微波散射計是獲取全球海面風場信息的主要手段,HY-2B衛(wèi)星散射計的成功發(fā)射為全球海面風場數(shù)據(jù)獲取的持續(xù)性提供了重要保障。本文利用歐洲中期天氣預報中心（EuropeanCenterforMedium-RangeWeatherForecasts,ECMWF）再分析風場數(shù)據(jù)、熱帶大氣海洋觀測計劃（TropicalAtmosphereOceanArray,TAO）和美國國家數(shù)據(jù)浮標中心（National Data Buoy Center, NDBC）浮標獲取的海面風矢量實測數(shù)據(jù),對HY-2B散射計海面風場數(shù)據(jù)產品的質量進行統(tǒng)計分析。分析表明, HY-2B風場與ECMWF再分析風場對比,在4～24m·s^-1風速區(qū)間內,風速和風向均方根誤差（root mean squareerror,RMSE）分別為1.58m·s^-1和15.34°;與位于開闊海域的TAO浮標數(shù)據(jù)對比,風速、風向RMSE分別為1.03m·s^-1和14.98°,可見HY-2B風場能較好地滿足業(yè)務化應用的精度要求(風速優(yōu)于2m·s^-1,風向優(yōu)于... 

【文章來源】：熱帶海洋學報. 2020,39(06)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

HY-2B散射計風場質量評估數(shù)據(jù)處理流程圖Fig.2DataprocessingflowofaccuracyanalysisoftheretrievedwindfromHY-2Bscatterometer

陳克海等:HY-2B衛(wèi)星散射計海面風場產品質量分析35圖3HY-2B與ECMWF的風矢量偏差概率分布情況a.風速絕對偏差累積概率;b.風速絕對偏差小于2m·s1的比例隨風速的變化;c.風向絕對偏差累計概率;d.風向絕對偏差小于20°的比例隨風速的變化Fig.3ProbabilitydistributionofHY-2BvsECMWFwindvectordeviation:a)cumulativedistributionofspeedabsolutedeviation;b)ratioofspeedabsolutedeviationwithin2m·s1varyingwithspeed;c)cumulativedistributionofdirectionabsolutedeviation;d)ratioofdirectionabsolutedeviationwithin20°varyingwithspeed圖4為HY-2B與ECMWF風矢量偏差隨風速變化情況。圖4a為HY-2B風速偏差均值曲線,風速偏差均值反映的是風速系統(tǒng)偏差。當風速小于10m·s1時,HY-2B風速系統(tǒng)性偏大,偏大幅度隨著風速減小而增大;當風速大于10m·s1時,HY-2B風速系統(tǒng)性偏小,偏小幅度隨著風速增大而增大。圖4b為HY-2B風速RMSE曲線,風速RMSE在1.3~2.1m·s1之間,最低點在8m·s1風速處,并向兩端逐步增大。圖4c為HY-2B風向偏差均值曲線,在2~22m·s1風速區(qū)間風向偏差均值在0~1.5°之間。圖4d為風向RMSE曲線,當風速低于6m·s1時,HY-2B風向RMSE較大;當風速大于6m·s1時,風向RMSE約保持在12~18°之間,最低值在13m·s1風速處。圖5為HY-2B與ECMWF的風矢量偏差隨地面交軌位置變化曲線。交軌位置定義為散射計觀測位置離星下線的距離,除了星下點附近區(qū)域和刈幅邊緣區(qū)域之外的區(qū)域,可稱為軌道中間區(qū)域(陳克海等,2006)。圖5a為風速?

36熱帶海洋學報Vol.39,No.6/Nov.,2020圖4HY-2B與ECMWF的風矢量偏差隨風速變化情況a.風速偏差均值;b.風速均方根誤差;c.風向偏差均值;d.風向均方根誤差Fig.4HY-2BvsECMWwindvectordeviationvaryingwithspeed.a)speedmeandeviation;b)speedRMSE;c)directionmeandeviation;d)directionRMSE圖5HY-2B與ECMWF的風矢量偏差隨地面交軌位置的變化曲線a.風速偏差均值;b.風速均方根誤差;c.風向偏差均值;d.風向均方根誤差Fig.5HY-2BvsECMWFwindvectordeviationvaryingwithcrosstrackposition.a)speedmeandeviation;b)speedRMSE;c)meanofdirectiondeviation,andd)directionRMSE表2HY-2B與TAO浮標的風矢量偏差統(tǒng)計Tab.2StatisticsofwindvectordeviationofHY-2BvsTAObuoysHY-2B~TAO風速誤差HY-2B~TAO風向誤差風速區(qū)間/(m·s1)匹配數(shù)據(jù)數(shù)目異常點數(shù)目(比例/%)偏差均值/(m·s1)絕對偏差均值/(m·s1)均方根誤差/(m·s1)絕對偏差小于2m·s1的比例/%偏差均值絕對偏差均值均方根誤差絕對偏差小于20°的比例/%0~42960(0%)1.021.341.7481.16–2.93°42.90°59.84°42.124~13*161335(2.22%)0.490.771.0394.671.78°11.13°14.98°86.68注:*TAO浮標位于赤道附近(緯度15°S—15°N),赤道風速低,這里TAO風速只統(tǒng)計到13m·s1


本文編號：3341350