COSMIC掩星資料質(zhì)量分析及其在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)中的同化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 02:19
近20年,臺(tái)風(fēng)路徑與強(qiáng)度的預(yù)報(bào)能力隨著數(shù)值模式的發(fā)展而不斷提高。模式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理過程都日漸完備,進(jìn)而初始條件對(duì)于數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果的重要性日趨顯著。目前,氣象遙感衛(wèi)星提供的大范圍、高時(shí)空分辨率的資料有效補(bǔ)充了常規(guī)資料,顯著地改善了數(shù)值預(yù)報(bào)模式的初值質(zhì)量,尤其在海洋、沙漠和極地以及高原等常規(guī)觀測(cè)資料缺乏的地區(qū)。但是由于各種復(fù)雜問題與同化系統(tǒng)的限制,目前可供同化系統(tǒng)使用的衛(wèi)星觀測(cè)資料只占總資料量的約5%,大量受云和降水影響的資料并不能充分有效利用,而云雨區(qū)的觀測(cè)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等中小尺度天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)質(zhì)量往往有著重要影響。相比遙感衛(wèi)星,GPS無線電掩星資料采用不同的探測(cè)手段,其光學(xué)路徑長(zhǎng)度、折射彎角、多普勒頻移是非傳統(tǒng)氣象變量,對(duì)干擾對(duì)流層其他多種遙感技術(shù)的大氣微粒不敏感,不受云雨影響,且GPS衛(wèi)星具有每天資料均一覆蓋地球、垂直分辨率高、觀測(cè)數(shù)據(jù)無偏等優(yōu)點(diǎn),與其他衛(wèi)星資料有很好的互補(bǔ)性。本文利用COSMIC (Constellation Observation System of Meteorology, Ionosphere and Climate)掩星反演的wetPrf資料,首先與探空資...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
012年7月1日探空站點(diǎn)(藍(lán)色)與COSMIC掩星點(diǎn)(紅色)在中國(guó)的分布
圖3.2 COSMIC掩星資料與探空資料在各個(gè)氣壓層的探測(cè)結(jié)果比較。(ayF方X軸為溫度的偏差值(單位:K);上方X軸水汽壓的相對(duì)誤差(單位:%)。(b)溫度均方差(單位:K)與水汽壓均方差(單位:hPa)(實(shí)線:溫度,虛線:水汽壓;藍(lán)色:0012UTC,紅色:OOOOUTC)3.1.2與NCEP FNL分析資料的比較全球最終分析資料(FNL),是由美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣研究中心(NCAR)協(xié)作,來源于地面、船舶、無線電探空、飛機(jī)、衛(wèi)星等氣象觀測(cè)資料進(jìn)行同化處理后,研制的全球氣象資料數(shù)據(jù)庫(kù)。全球最終分析資料已經(jīng)被世界各國(guó)氣象部門齊遍使用。氣象學(xué)者已經(jīng)在全球不同地區(qū),用不同方法從不同角度對(duì)所有參變量進(jìn)行了分析和比較,驗(yàn)證了 NCEP資料的可信度,得山NCEP全球最終分析資料基本可信。本段所采用的對(duì)比資料是美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣研究中心(NCAR)的NCEP-NCAR逐6小時(shí)全球范圍1.0° X 1.0°的FNL全球最終分析各標(biāo)準(zhǔn)層溫度與相對(duì)濕度,由官網(wǎng)下載得到。
商京倍息T.程人學(xué)碩士學(xué)位論文 資料比對(duì)結(jié)果,圖3.3 (a)是各標(biāo)準(zhǔn)S大氣溫度偏差和水汽壓的相對(duì)偏差,圖3.3 (b)是人氣溫度和水汽樂的均方差。從圖3.3 (a)中可以卷出12時(shí)的溫度偏差都小丁 OK,而且都小丁- 00時(shí)的偏差。00時(shí)的溫度偏差在700hPa以上都小丁- 0K。圖3.3 (b)中,700liPa以下,溫度均方差隨著高度的降低增高,在700hPa?400hPa,溫度均方差隨高度增高里增加趨勢(shì),在400hPa以上,均方差隨高度的增加而遞減。整層的溫度均方差都不超過1.8K。這表示兩者的溫度資料非常接近,且COSMIC溫度資料也略低丁? FNLo水汽壓在500hPa以下,相對(duì)誤差較小。500hPa以上,相對(duì)誤差隨高度增加呈遞增,在高屋,相對(duì)誤差達(dá)到了 40%。均方差隨高度的增加.呈遞減,各層均不超過1.8hPa。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]COSMIC掩星反演數(shù)據(jù)質(zhì)量分析[J]. 王伯睿,劉曉陽,王久珂. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[2]GPS無線電掩星資料特點(diǎn)[J]. 鄒曉蕾. 氣象科技進(jìn)展. 2012(05)
[3]氣象衛(wèi)星資料同化的科學(xué)問題與前景[J]. 薛紀(jì)善. 氣象學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]COSMIC資料在GRAPES全球三維變分同化系統(tǒng)的初步研究[J]. 唐細(xì)壩,薛紀(jì)善. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]GRAPES非靜力數(shù)值預(yù)報(bào)模式的三維變分資料同化系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 馬旭林,莊照榮,薛紀(jì)善,陸維松. 氣象學(xué)報(bào). 2009(01)
[6]GPS-LEO掩星探測(cè)現(xiàn)狀和展望[J]. 杜曉勇,毛節(jié)泰. 高原氣象. 2008(04)
[7]GPS掩星資料的一維變分同化與觀測(cè)算子[J]. 洪振杰,張翼鵬,葉帆. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(06)
[8]GPS掩星折射率剖面一維變分同化[J]. 洪振杰,郭鵬,劉敏,黃珹. 天文學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]TRMM降水率資料的三維變分同化及其對(duì)“杜鵑”(0313)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的改進(jìn)[J]. 丁偉鈺,萬齊林,端義宏. 大氣科學(xué). 2005(04)
[10]對(duì)稱模式下的CHAMP彎曲角掩星數(shù)據(jù)同化[J]. 劉敏,郭鵬. 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊. 2005(00)
碩士論文
[1]云跡風(fēng)資料的三維變分同化及在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)試驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 李寧.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號(hào):3136460
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
012年7月1日探空站點(diǎn)(藍(lán)色)與COSMIC掩星點(diǎn)(紅色)在中國(guó)的分布
圖3.2 COSMIC掩星資料與探空資料在各個(gè)氣壓層的探測(cè)結(jié)果比較。(ayF方X軸為溫度的偏差值(單位:K);上方X軸水汽壓的相對(duì)誤差(單位:%)。(b)溫度均方差(單位:K)與水汽壓均方差(單位:hPa)(實(shí)線:溫度,虛線:水汽壓;藍(lán)色:0012UTC,紅色:OOOOUTC)3.1.2與NCEP FNL分析資料的比較全球最終分析資料(FNL),是由美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣研究中心(NCAR)協(xié)作,來源于地面、船舶、無線電探空、飛機(jī)、衛(wèi)星等氣象觀測(cè)資料進(jìn)行同化處理后,研制的全球氣象資料數(shù)據(jù)庫(kù)。全球最終分析資料已經(jīng)被世界各國(guó)氣象部門齊遍使用。氣象學(xué)者已經(jīng)在全球不同地區(qū),用不同方法從不同角度對(duì)所有參變量進(jìn)行了分析和比較,驗(yàn)證了 NCEP資料的可信度,得山NCEP全球最終分析資料基本可信。本段所采用的對(duì)比資料是美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣研究中心(NCAR)的NCEP-NCAR逐6小時(shí)全球范圍1.0° X 1.0°的FNL全球最終分析各標(biāo)準(zhǔn)層溫度與相對(duì)濕度,由官網(wǎng)下載得到。
商京倍息T.程人學(xué)碩士學(xué)位論文 資料比對(duì)結(jié)果,圖3.3 (a)是各標(biāo)準(zhǔn)S大氣溫度偏差和水汽壓的相對(duì)偏差,圖3.3 (b)是人氣溫度和水汽樂的均方差。從圖3.3 (a)中可以卷出12時(shí)的溫度偏差都小丁 OK,而且都小丁- 00時(shí)的偏差。00時(shí)的溫度偏差在700hPa以上都小丁- 0K。圖3.3 (b)中,700liPa以下,溫度均方差隨著高度的降低增高,在700hPa?400hPa,溫度均方差隨高度增高里增加趨勢(shì),在400hPa以上,均方差隨高度的增加而遞減。整層的溫度均方差都不超過1.8K。這表示兩者的溫度資料非常接近,且COSMIC溫度資料也略低丁? FNLo水汽壓在500hPa以下,相對(duì)誤差較小。500hPa以上,相對(duì)誤差隨高度增加呈遞增,在高屋,相對(duì)誤差達(dá)到了 40%。均方差隨高度的增加.呈遞減,各層均不超過1.8hPa。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]COSMIC掩星反演數(shù)據(jù)質(zhì)量分析[J]. 王伯睿,劉曉陽,王久珂. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[2]GPS無線電掩星資料特點(diǎn)[J]. 鄒曉蕾. 氣象科技進(jìn)展. 2012(05)
[3]氣象衛(wèi)星資料同化的科學(xué)問題與前景[J]. 薛紀(jì)善. 氣象學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]COSMIC資料在GRAPES全球三維變分同化系統(tǒng)的初步研究[J]. 唐細(xì)壩,薛紀(jì)善. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]GRAPES非靜力數(shù)值預(yù)報(bào)模式的三維變分資料同化系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 馬旭林,莊照榮,薛紀(jì)善,陸維松. 氣象學(xué)報(bào). 2009(01)
[6]GPS-LEO掩星探測(cè)現(xiàn)狀和展望[J]. 杜曉勇,毛節(jié)泰. 高原氣象. 2008(04)
[7]GPS掩星資料的一維變分同化與觀測(cè)算子[J]. 洪振杰,張翼鵬,葉帆. 世界科技研究與發(fā)展. 2007(06)
[8]GPS掩星折射率剖面一維變分同化[J]. 洪振杰,郭鵬,劉敏,黃珹. 天文學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]TRMM降水率資料的三維變分同化及其對(duì)“杜鵑”(0313)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的改進(jìn)[J]. 丁偉鈺,萬齊林,端義宏. 大氣科學(xué). 2005(04)
[10]對(duì)稱模式下的CHAMP彎曲角掩星數(shù)據(jù)同化[J]. 劉敏,郭鵬. 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊. 2005(00)
碩士論文
[1]云跡風(fēng)資料的三維變分同化及在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)試驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 李寧.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號(hào):3136460
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