數(shù)值天氣預(yù)報(bào)技術(shù)的實(shí)時(shí)化和精細(xì)化發(fā)展對(duì)大氣觀測提出了新的要求。大氣紅外探測器（AIRS）作為大氣層垂直探測儀器,每天可提供四次全球觀測,具有高空間分辨率、高光譜分辨率和高輻射分辨率的特點(diǎn)。AIRS的通道數(shù)量多達(dá)2378個(gè),直接進(jìn)行同化會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來巨大的計(jì)算壓力。其通道之間的高相關(guān)性也會(huì)對(duì)同化效果造成負(fù)效應(yīng)。因此,針對(duì)紅外高光譜的輻射傳輸模式出現(xiàn)了一些新方法。本文以適合于紅外波段的輻射傳輸方程為基礎(chǔ),研究了AIRS通道的權(quán)重函數(shù)分布特點(diǎn)。在紅外高光譜資料同化觀測算子空間插值轉(zhuǎn)換算法的設(shè)計(jì)中,由于AIRS通道間權(quán)重函數(shù)分布較密、銳度較大,原有的線性插值算法會(huì)導(dǎo)致通道Jacobian廓線在不同垂直坐標(biāo)插值中出現(xiàn)了振蕩現(xiàn)象,本文通過引入分段線性對(duì)數(shù)插值方法,改善了插值后Jacobian廓線的性狀。由于云對(duì)于紅外輻射而言可以近似看做黑體,而AIRS完全無云的觀測視場只占全部視場的10%左右,因此云檢測是資料用于同化之前不可缺少的關(guān)鍵步驟。而對(duì)于紅外高光譜資料而言,直接丟棄受云污染的視場資料會(huì)造成巨大浪費(fèi)�；谇缈胀ǖ赖脑茩z測方案可以識(shí)別視場中的晴空通道,因而避免了資料浪費(fèi)并給同化系統(tǒng)帶入了云頂之... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球地面氣象測站分布示意圖

圖 1.2 衛(wèi)星資料的使用情況和對(duì)預(yù)報(bào)效果的影響(引自 Stephen English, et al, 2012[7])(a) 衛(wèi)星資料在整個(gè)觀測資料中所占比例的演變(b)預(yù)報(bào)場 500hPa 距平相關(guān)系數(shù)對(duì)比圖通過同化越來越多的遙感探測資料從而帶來數(shù)值預(yù)報(bào)初始場的不斷改進(jìn)年來全球中期數(shù)值預(yù)報(bào)質(zhì)量不斷提高的最主要原因。1987 年世界氣象MO)在對(duì)第一個(gè)十年衛(wèi)星大氣探測資料(TOVS)對(duì)天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率貢獻(xiàn)的估后，提出只有當(dāng)全球大氣垂直溫度、濕度廓線的探測精度達(dá)到無線電平，才可能重大改善當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)能力[8]。因此，在眾多的衛(wèi)星遙感資料高光譜資料憑借其高空間分辨率和高光譜分辨率的突出優(yōu)點(diǎn)，成為了所測中對(duì)預(yù)報(bào)誤差減小和同化效果改善貢獻(xiàn)最大的一種觀測資料。

圖 1.2 衛(wèi)星資料的使用情況和對(duì)預(yù)報(bào)效果的影響(引自 Stephen English, et al, 2012[7](a) 衛(wèi)星資料在整個(gè)觀測資料中所占比例的演變(b)預(yù)報(bào)場 500hPa 距平相關(guān)系數(shù)對(duì)比圖通過同化越來越多的遙感探測資料從而帶來數(shù)值預(yù)報(bào)初始場的不斷改進(jìn)年來全球中期數(shù)值預(yù)報(bào)質(zhì)量不斷提高的最主要原因。1987 年世界氣象O)在對(duì)第一個(gè)十年衛(wèi)星大氣探測資料(TOVS)對(duì)天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率貢獻(xiàn)的估后，提出只有當(dāng)全球大氣垂直溫度、濕度廓線的探測精度達(dá)到無線電平，才可能重大改善當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)能力[8]。因此，在眾多的衛(wèi)星遙感資高光譜資料憑借其高空間分辨率和高光譜分辨率的突出優(yōu)點(diǎn)，成為了所測中對(duì)預(yù)報(bào)誤差減小和同化效果改善貢獻(xiàn)最大的一種觀測資料。


本文編號(hào)：3250210