中國(guó)衛(wèi)星SST資料LAPS融合及其在我國(guó)東部近海寒潮中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-23 14:43
【摘要】:衛(wèi)星監(jiān)測(cè)反演的海表溫度SST能夠提供大面積、高分辨率的實(shí)時(shí)SST場(chǎng)資料,為建立區(qū)域SST再分析資料集提供了多源實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)信息。尤其是中國(guó)東部近海,岸線(xiàn)復(fù)雜,島嶼散部,與寬廣的西太平洋地區(qū)比較,該區(qū)域海洋再分析資料較少,中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星(FY)和海洋衛(wèi)星(HY)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),能夠提供SST精細(xì)化描述,顯得尤為珍貴。但是受傳感器固有監(jiān)測(cè)工作原理限制,衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)地形、海陸邊界、環(huán)境條件如云雨、電磁場(chǎng)等較敏感,造成監(jiān)測(cè)軌道上的掃描刈幅內(nèi)出現(xiàn)各種形式的隨機(jī)缺測(cè)海區(qū),尤其在岸線(xiàn)附近和島嶼周邊。因此選用美國(guó)LAPS (Local Analysis and Prediction System)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進(jìn)行FY和HY衛(wèi)星資料的融合處理。該系統(tǒng)能夠?qū)θ诤弦剡M(jìn)行時(shí)空特征協(xié)調(diào)以及不同要素間特征狀態(tài)協(xié)調(diào),并生成標(biāo)準(zhǔn)化格式的海區(qū)再分析資料。針對(duì)LAPS系統(tǒng)沒(méi)有現(xiàn)成的衛(wèi)星SST數(shù)據(jù)輸入接口,和風(fēng)云及海洋衛(wèi)星的不同SST傳感器的工作原理,以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空隨機(jī)變化特點(diǎn),對(duì)衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)輸入接口進(jìn)行了驗(yàn)證調(diào)試,并對(duì)衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)進(jìn)行了多項(xiàng)預(yù)處理,包括對(duì)反演數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)異常值的判別與剔除、數(shù)據(jù)海陸邊界要素異常梯度的鑒別與去除、不同衛(wèi)星掃描坐標(biāo)系網(wǎng)格數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理、平滑去噪音等。驗(yàn)證表明,衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)的預(yù)處理過(guò)程對(duì)后續(xù)的LAPS融合效果的改善是有效并且必要的。將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的HY-2與FY-2E的SST反演數(shù)據(jù)進(jìn)行多種LAPS海表溫度融合試驗(yàn),結(jié)果表明FY-2E較好地彌補(bǔ)了HY-2在近岸無(wú)SST值的缺點(diǎn),而背景場(chǎng)(再分析資料場(chǎng))、HY-2與FY-2E三者共同融合后得到的SST場(chǎng)保留較多的中小尺度精細(xì)化信息。將各種融合方案獲得的SST與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)SST比對(duì)驗(yàn)證后,表明背景場(chǎng)與HY-2反演SST的LAPS融合,可獲得最佳改善效果;而將各種融合方案獲得的SST與再分析資料的SST比對(duì)驗(yàn)證,則表明背景場(chǎng)與FY-2E的SST融合效果更好。將HY-2與FY-3C反演的SST數(shù)據(jù)經(jīng)LAPS融合后,分別應(yīng)用在我國(guó)東部近海寒潮及冷空氣過(guò)程分析中。結(jié)果表明,兩種SST融合資料均能表達(dá)出背景場(chǎng)所不能反映出的降溫過(guò)程的時(shí)空精細(xì)變化,且融合資料填補(bǔ)了衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)的缺測(cè)及空白海域,并且加密了常規(guī)再分析SST資料時(shí)間序列的時(shí)間間隔。進(jìn)一步地,將衛(wèi)星融合資料進(jìn)行診斷分析,可以更清晰地顯示寒潮與冷空氣過(guò)程中冷氣團(tuán)從陸地向海上擴(kuò)展的形態(tài),在兩次降溫過(guò)程中,海表面溫度均高于近海面氣溫,且海表溫度的降溫幅度要小于近海面氣溫的降溫幅度。利用衛(wèi)星融合資料計(jì)算得到的海氣感熱通量與FNL資料相比,能夠顯示更多的精細(xì)化感熱中心和更細(xì)致的變溫幅度。經(jīng)預(yù)處理后的FY和HY衛(wèi)星反演SST數(shù)據(jù),通過(guò)LAPS系統(tǒng)可形成覆蓋中國(guó)東部海域的區(qū)域融合SST再分析資料產(chǎn)品,經(jīng)多項(xiàng)驗(yàn)證,融合產(chǎn)品能夠提供精細(xì)化的SST時(shí)空特征描述。由此可對(duì)影響該海域的中小尺度系統(tǒng)和影響過(guò)程進(jìn)行物理量時(shí)空變化診斷,為我國(guó)東部近海區(qū)域海氣相互作用的精細(xì)化分析提供信息支持。
【圖文】:
福射計(jì)地球物理參數(shù)得到,空間分辨率為15?25km,邋PASS號(hào)為奇數(shù)是升逡逑軌數(shù)據(jù),偶數(shù)為降軌數(shù)據(jù),,每天28?jìng)(gè)文件,一天對(duì)全球海域的覆蓋率在逡逑85%W上(圖3-1)。其完整的數(shù)據(jù)還包括海面風(fēng)速、水汽含量、云液水含逡逑量等。逡逑作邋''、抑:如。’邋>邋
本文編號(hào):2677514
【圖文】:
福射計(jì)地球物理參數(shù)得到,空間分辨率為15?25km,邋PASS號(hào)為奇數(shù)是升逡逑軌數(shù)據(jù),偶數(shù)為降軌數(shù)據(jù),,每天28?jìng)(gè)文件,一天對(duì)全球海域的覆蓋率在逡逑85%W上(圖3-1)。其完整的數(shù)據(jù)還包括海面風(fēng)速、水汽含量、云液水含逡逑量等。逡逑作邋''、抑:如。’邋>邋
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