FY-3A微波濕度計觀測資料的質量控制
發(fā)布時間：2021-08-08 19:38
氣象衛(wèi)星遙感資料的同化應用對于提高數值天氣預報精度的作用已經得到了廣泛的認可。由于資料同化需要氣象衛(wèi)星遙感資料盡可能精確地反映真實的大氣狀態(tài),因此需要在資料同化前對資料進行質量控制,剔除觀測噪音比較大以及輻射傳輸模式不能準確模擬的資料。本文首先統(tǒng)計分析了FY-3A衛(wèi)星MWHS微波濕度計2010年1月整月和8月28日到9月6日Level-lb全球觀測亮度溫度O和背景場（NCEP GFS 6 h預報場）用輻射傳輸模式（美國通用輻射傳輸模式CRTM 2.0版本）模擬的亮度溫度B隨掃描角的分布特征,發(fā)現通道3和4的觀測隨儀器掃描角有抖動、不連續(xù)現象。同時沿著儀器掃描線在星下點兩側存在觀測不對稱現象,而且權重函數峰值越接近地面的通道該不對稱現象越明顯,這主要是由于極軌衛(wèi)星軌道傾角不是嚴格的900,如FY-3A衛(wèi)星的軌道傾角是98.810,造成了跨軌跡橫掃儀器每條掃描線上觀測視場的緯度不同引起的。在統(tǒng)計觀測增量O-B隨掃描角和緯度變化的基礎上,定量給出了不同緯度帶內（每隔5°）MWHS通道3、4和5的掃描角偏差訂正系數,該系數可直接提供給各種資料同化系統(tǒng)同化FY-3A MWHS資料時使用。將FY-...
【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數】：57 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖４．３?ＦＹ３衛(wèi)星（左）升軌和（右）降軌ＭＷＨＳ每條掃描線及每個視場位置的分布（箭??頭方向為衛(wèi)星飛行方向）??
＇?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??圖４．４觀測增量２０１０年８月２８日到９月６日的全球平均值對掃描角的依賴??（星下點的偏差已減去）??Ｃｈ３??ｃｈ５??－６０?－胡－伯－加－如－１０?０?１０?２０?如?４０?５０?的??－２?－１．５?－１?－０．５?０?０．５?１?１．５?２?２，５?３?３．５??圖４．５?２０１０年８月２８日到９月６日星下點觀測增量對諱度帶的依賴??（每間隔５個律度）??根據參考文獻口４］，掃描角偏差訂正對諱度有依賴性，公式（１）給出了掃描角偏差訂正??系數具體的計算公式：??做巧＝巧；．始巧－巧／化６二０）?（１）??其中：?＜；）是紳度帶，０是掃描角，９二０是星下點，；代表不同的通道，＾／是掃描角偏差巧??正量，友；枯５，巧表示７’通道６掃描角在＜２５韓度帶內平均的衛(wèi)星觀測福射值。文獻腳是將諱??度每１０度分為一個諱度帶進行統(tǒng)計的，在計算條件允許的情況下，締度帶分得越細統(tǒng)計結??果代表性越好、精度越高。因此統(tǒng)計了［６０Ｎ?６０Ｓ］巧度之間每隔５°紳度帯內偏差隨掃描角的??變化。圖４．６定量給出了不同紳度帶掃描角偏差訂正數值，從上至下依次是通道３、通道４??和通道５，同樣每個紳度帶肉星下點的偏差己減去。圖４．６進一步驗證了通道３和４的觀測??２９??
逭攏疲伲?常廖⒉ㄊ?燃疲停祝齲庸鄄庠胍艫南??崳?顯然地，對第一主成分進行五點平滑可Ｗ去除周期性振蕩噪音，那么對原始數據直接??進行五點平滑，是不是也能達到相同的目的。圖５．６使用了與圖５．５相同的時間，然后對??ＭＷＨＳ觀測數據直接進行五點平滑，冉將兩者作差值。與圖５．６相比較可看出，直接對??ＭＷＨＳ資料平滑對觀測數據的改變很大，這種方法甚至己經改變了觀測資料中天氣相關的??特征。故本文采用的方法能有效地消除ＭＷＨＳ數據中存在的直線形噪音，由于真實的信息??沒有投影到第一主成分上，所■僅對第一主成分進行平滑并不會改變資料中的關鍵信息，??更不會損害資料中的天氣特征。??（ａ）?化）??纖�。椋欤�??似?（ｄ）??圖５．５?２０１０年９月１日的：２４－０５：３６?（世界時）通道３（３），通道４化），通道５似觀測值與重??構值之間的差值，其中（山與（ａ）相同，（ｄ）為整
【參考文獻】：
期刊論文
[1]RTTOV散射模塊在FY-3MWHS資料同化中的應用[J]. 蘇捷,朱克云,張杰. 氣象. 2013(11)
[2]FY-3B衛(wèi)星微波濕度計熱真空定標方法和結果分析[J]. 王振占,張升偉,李靖,李蕓,吳瓊. 中國工程科學. 2013(10)
[3]風云三號A星微波濕度計數據處理與應用[J]. 何杰穎,張升偉. 中國工程科學. 2013(10)
[4]運用主成分分析方法診斷和消除風云三號B星微波濕度計觀測數據中的噪音[J]. 鄒曉蕾,馬原,秦正坤. 氣象科技進展. 2013(04)
[5]風云三號衛(wèi)星先進微波大氣探測儀系統(tǒng)設計與研制[J]. 張升偉,王振占,孫茂華,何寶宇,姜景山. 中國工程科學. 2013(07)
[6]FY-3A MWHS資料的質量控制——以四川“8.19”暴雨為例[J]. 張耀曄,張杰,朱克云,米潔. 高原山地氣象研究. 2013(01)
[7]FY-3A/MWHS數據在定量降水估計中的應用研究[J]. 崔林麗,楊引明,游然,方翔. 高原氣象. 2012(05)
[8]RTTOV和CRTM對“羅莎”臺風衛(wèi)星微波觀測的模擬研究與比較[J]. 劉碩松,董佩明,韓威,張文軍. 氣象學報. 2012(03)
[9]FY-3A微波資料偏差訂正及臺風路徑預報應用[J]. 杜明斌,楊引明,楊玉華,張潔,朱雪松. 應用氣象學報. 2012(01)
[10]AMSU微波探測資料同化的質量控制方法概述[J]. 楊寅,韓威,董佩明. 氣象. 2011(11)
博士論文
[1]FY3大氣垂直探測器輻射資料的同化應用研究[D]. 馬剛.蘭州大學 2008
碩士論文
[1]風云三號衛(wèi)星微波溫度計輻射率資料的質量控制[D]. 王葉慧.南京信息工程大學 2011
[2]地面資料質量控制技術與資料同化[D]. 陳小菊.南京信息工程大學 2007
本文編號：3330559
【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省
【文章頁數】：57 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖４．３?ＦＹ３衛(wèi)星（左）升軌和（右）降軌ＭＷＨＳ每條掃描線及每個視場位置的分布（箭??頭方向為衛(wèi)星飛行方向）??
＇?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??圖４．４觀測增量２０１０年８月２８日到９月６日的全球平均值對掃描角的依賴??（星下點的偏差已減去）??Ｃｈ３??ｃｈ５??－６０?－胡－伯－加－如－１０?０?１０?２０?如?４０?５０?的??－２?－１．５?－１?－０．５?０?０．５?１?１．５?２?２，５?３?３．５??圖４．５?２０１０年８月２８日到９月６日星下點觀測增量對諱度帶的依賴??（每間隔５個律度）??根據參考文獻口４］，掃描角偏差訂正對諱度有依賴性，公式（１）給出了掃描角偏差訂正??系數具體的計算公式：??做巧＝巧；．始巧－巧／化６二０）?（１）??其中：?＜；）是紳度帶，０是掃描角，９二０是星下點，；代表不同的通道，＾／是掃描角偏差巧??正量，友；枯５，巧表示７’通道６掃描角在＜２５韓度帶內平均的衛(wèi)星觀測福射值。文獻腳是將諱??度每１０度分為一個諱度帶進行統(tǒng)計的，在計算條件允許的情況下，締度帶分得越細統(tǒng)計結??果代表性越好、精度越高。因此統(tǒng)計了［６０Ｎ?６０Ｓ］巧度之間每隔５°紳度帯內偏差隨掃描角的??變化。圖４．６定量給出了不同紳度帶掃描角偏差訂正數值，從上至下依次是通道３、通道４??和通道５，同樣每個紳度帶肉星下點的偏差己減去。圖４．６進一步驗證了通道３和４的觀測??２９??
逭攏疲伲?常廖⒉ㄊ?燃疲停祝齲庸鄄庠胍艫南??崳?顯然地，對第一主成分進行五點平滑可Ｗ去除周期性振蕩噪音，那么對原始數據直接??進行五點平滑，是不是也能達到相同的目的。圖５．６使用了與圖５．５相同的時間，然后對??ＭＷＨＳ觀測數據直接進行五點平滑，冉將兩者作差值。與圖５．６相比較可看出，直接對??ＭＷＨＳ資料平滑對觀測數據的改變很大，這種方法甚至己經改變了觀測資料中天氣相關的??特征。故本文采用的方法能有效地消除ＭＷＨＳ數據中存在的直線形噪音，由于真實的信息??沒有投影到第一主成分上，所■僅對第一主成分進行平滑并不會改變資料中的關鍵信息，??更不會損害資料中的天氣特征。??（ａ）?化）??纖�。椋欤�??似?（ｄ）??圖５．５?２０１０年９月１日的：２４－０５：３６?（世界時）通道３（３），通道４化），通道５似觀測值與重??構值之間的差值，其中（山與（ａ）相同，（ｄ）為整
【參考文獻】：
期刊論文
[1]RTTOV散射模塊在FY-3MWHS資料同化中的應用[J]. 蘇捷,朱克云,張杰. 氣象. 2013(11)
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[3]風云三號A星微波濕度計數據處理與應用[J]. 何杰穎,張升偉. 中國工程科學. 2013(10)
[4]運用主成分分析方法診斷和消除風云三號B星微波濕度計觀測數據中的噪音[J]. 鄒曉蕾,馬原,秦正坤. 氣象科技進展. 2013(04)
[5]風云三號衛(wèi)星先進微波大氣探測儀系統(tǒng)設計與研制[J]. 張升偉,王振占,孫茂華,何寶宇,姜景山. 中國工程科學. 2013(07)
[6]FY-3A MWHS資料的質量控制——以四川“8.19”暴雨為例[J]. 張耀曄,張杰,朱克云,米潔. 高原山地氣象研究. 2013(01)
[7]FY-3A/MWHS數據在定量降水估計中的應用研究[J]. 崔林麗,楊引明,游然,方翔. 高原氣象. 2012(05)
[8]RTTOV和CRTM對“羅莎”臺風衛(wèi)星微波觀測的模擬研究與比較[J]. 劉碩松,董佩明,韓威,張文軍. 氣象學報. 2012(03)
[9]FY-3A微波資料偏差訂正及臺風路徑預報應用[J]. 杜明斌,楊引明,楊玉華,張潔,朱雪松. 應用氣象學報. 2012(01)
[10]AMSU微波探測資料同化的質量控制方法概述[J]. 楊寅,韓威,董佩明. 氣象. 2011(11)
博士論文
[1]FY3大氣垂直探測器輻射資料的同化應用研究[D]. 馬剛.蘭州大學 2008
碩士論文
[1]風云三號衛(wèi)星微波溫度計輻射率資料的質量控制[D]. 王葉慧.南京信息工程大學 2011
[2]地面資料質量控制技術與資料同化[D]. 陳小菊.南京信息工程大學 2007
本文編號：3330559
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