COSMIC掩星资料质量分析及其在台风预报中的同化研究
发布时间：2021-04-14 02:19
近20年,台风路径与强度的预报能力随着数值模式的发展而不断提高。模式的结构设计和物理过程都日渐完备,进而初始条件对于数值预报结果的重要性日趋显著。目前,气象遥感卫星提供的大范围、高时空分辨率的资料有效补充了常规资料,显著地改善了数值预报模式的初值质量,尤其在海洋、沙漠和极地以及高原等常规观测资料缺乏的地区。但是由于各种复杂问题与同化系统的限制,目前可供同化系统使用的卫星观测资料只占总资料量的约5%,大量受云和降水影响的资料并不能充分有效利用,而云雨区的观测资料对台风、暴雨等中小尺度天气系统的预报质量往往有着重要影响。相比遥感卫星,GPS无线电掩星资料采用不同的探测手段,其光学路径长度、折射弯角、多普勒频移是非传统气象变量,对干扰对流层其他多种遥感技术的大气微粒不敏感,不受云雨影响,且GPS卫星具有每天资料均一覆盖地球、垂直分辨率高、观测数据无偏等优点,与其他卫星资料有很好的互补性。本文利用COSMIC （Constellation Observation System of Meteorology, Ionosphere and Climate）掩星反演的wetPrf资料,首先与探空资...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012年7月1日探空站点（蓝色）与COSMIC掩星点（红色）在中国的分布
图3.2 COSMIC掩星资料与探空资料在各个气压层的探测结果比较。（ayF方X轴为温度的偏差值（单位：K);上方X轴水汽压的相对误差（单位：％)。(b)温度均方差（单位：K)与水汽压均方差（单位：hPa)(实线：温度，虚线：水汽压；蓝色：0012UTC,红色：OOOOUTC)3.1.2与NCEP FNL分析资料的比较全球最终分析资料（FNL),是由美国国家环境预报中心（NCEP)和国家大气研究中心（NCAR)协作，来源于地面、船舶、无线电探空、飞机、卫星等气象观测资料进行同化处理后，研制的全球气象资料数据库。全球最终分析资料已经被世界各国气象部门齊遍使用。气象学者已经在全球不同地区，用不同方法从不同角度对所有参变量进行了分析和比较，验证了 NCEP资料的可信度，得山NCEP全球最终分析资料基本可信。本段所采用的对比资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心（NCAR)的NCEP-NCAR逐6小时全球范围1.0° X 1.0°的FNL全球最终分析各标准层温度与相对湿度，由官网下载得到。
商京倍息T.程人学硕士学位论文 资料比对结果，图3.3 (a)是各标准S大气温度偏差和水汽压的相对偏差，图3.3 (b)是人气温度和水汽乐的均方差。从图3.3 (a)中可以卷出12时的温度偏差都小丁 OK，而且都小丁- 00时的偏差。00时的温度偏差在700hPa以上都小丁- 0K。图3.3 (b)中，700liPa以下，温度均方差随着高度的降低增高，在700hPa?400hPa,温度均方差随高度增高里增加趋势，在400hPa以上，均方差随高度的增加而递减。整层的温度均方差都不超过1.8K。这表示两者的温度资料非常接近，且COSMIC温度资料也略低丁? FNLo水汽压在500hPa以下，相对误差较小。500hPa以上，相对误差随高度增加呈递增，在高屋，相对误差达到了 40%。均方差随高度的增加.呈递减，各层均不超过1.8hPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]COSMIC掩星反演数据质量分析[J]. 王伯睿,刘晓阳,王久珂. 北京大学学报(自然科学版). 2013(02)
[2]GPS无线电掩星资料特点[J]. 邹晓蕾. 气象科技进展. 2012(05)
[3]气象卫星资料同化的科学问题与前景[J]. 薛纪善. 气象学报. 2009(06)
[4]COSMIC资料在GRAPES全球三维变分同化系统的初步研究[J]. 唐细坝,薛纪善. 热带气象学报. 2009(05)
[5]GRAPES非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展[J]. 马旭林,庄照荣,薛纪善,陆维松. 气象学报. 2009(01)
[6]GPS-LEO掩星探测现状和展望[J]. 杜晓勇,毛节泰. 高原气象. 2008(04)
[7]GPS掩星资料的一维变分同化与观测算子[J]. 洪振杰,张翼鹏,叶帆. 世界科技研究与发展. 2007(06)
[8]GPS掩星折射率剖面一维变分同化[J]. 洪振杰,郭鹏,刘敏,黄珹. 天文学报. 2006(01)
[9]TRMM降水率资料的三维变分同化及其对“杜鹃”（0313）台风预报的改进[J]. 丁伟钰,万齐林,端义宏. 大气科学. 2005(04)
[10]对称模式下的CHAMP弯曲角掩星数据同化[J]. 刘敏,郭鹏. 中国科学院上海天文台年刊. 2005(00)
硕士论文
[1]云迹风资料的三维变分同化及在台风预报试验中的应用[D]. 李宁.南京信息工程大学 2007
本文编号：3136460
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012年7月1日探空站点（蓝色）与COSMIC掩星点（红色）在中国的分布
图3.2 COSMIC掩星资料与探空资料在各个气压层的探测结果比较。（ayF方X轴为温度的偏差值（单位：K);上方X轴水汽压的相对误差（单位：％)。(b)温度均方差（单位：K)与水汽压均方差（单位：hPa)(实线：温度，虚线：水汽压；蓝色：0012UTC,红色：OOOOUTC)3.1.2与NCEP FNL分析资料的比较全球最终分析资料（FNL),是由美国国家环境预报中心（NCEP)和国家大气研究中心（NCAR)协作，来源于地面、船舶、无线电探空、飞机、卫星等气象观测资料进行同化处理后，研制的全球气象资料数据库。全球最终分析资料已经被世界各国气象部门齊遍使用。气象学者已经在全球不同地区，用不同方法从不同角度对所有参变量进行了分析和比较，验证了 NCEP资料的可信度，得山NCEP全球最终分析资料基本可信。本段所采用的对比资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心（NCAR)的NCEP-NCAR逐6小时全球范围1.0° X 1.0°的FNL全球最终分析各标准层温度与相对湿度，由官网下载得到。
商京倍息T.程人学硕士学位论文 资料比对结果，图3.3 (a)是各标准S大气温度偏差和水汽压的相对偏差，图3.3 (b)是人气温度和水汽乐的均方差。从图3.3 (a)中可以卷出12时的温度偏差都小丁 OK，而且都小丁- 00时的偏差。00时的温度偏差在700hPa以上都小丁- 0K。图3.3 (b)中，700liPa以下，温度均方差随着高度的降低增高，在700hPa?400hPa,温度均方差随高度增高里增加趋势，在400hPa以上，均方差随高度的增加而递减。整层的温度均方差都不超过1.8K。这表示两者的温度资料非常接近，且COSMIC温度资料也略低丁? FNLo水汽压在500hPa以下，相对误差较小。500hPa以上，相对误差随高度增加呈递增，在高屋，相对误差达到了 40%。均方差随高度的增加.呈递减，各层均不超过1.8hPa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]COSMIC掩星反演数据质量分析[J]. 王伯睿,刘晓阳,王久珂. 北京大学学报(自然科学版). 2013(02)
[2]GPS无线电掩星资料特点[J]. 邹晓蕾. 气象科技进展. 2012(05)
[3]气象卫星资料同化的科学问题与前景[J]. 薛纪善. 气象学报. 2009(06)
[4]COSMIC资料在GRAPES全球三维变分同化系统的初步研究[J]. 唐细坝,薛纪善. 热带气象学报. 2009(05)
[5]GRAPES非静力数值预报模式的三维变分资料同化系统的发展[J]. 马旭林,庄照荣,薛纪善,陆维松. 气象学报. 2009(01)
[6]GPS-LEO掩星探测现状和展望[J]. 杜晓勇,毛节泰. 高原气象. 2008(04)
[7]GPS掩星资料的一维变分同化与观测算子[J]. 洪振杰,张翼鹏,叶帆. 世界科技研究与发展. 2007(06)
[8]GPS掩星折射率剖面一维变分同化[J]. 洪振杰,郭鹏,刘敏,黄珹. 天文学报. 2006(01)
[9]TRMM降水率资料的三维变分同化及其对“杜鹃”（0313）台风预报的改进[J]. 丁伟钰,万齐林,端义宏. 大气科学. 2005(04)
[10]对称模式下的CHAMP弯曲角掩星数据同化[J]. 刘敏,郭鹏. 中国科学院上海天文台年刊. 2005(00)
硕士论文
[1]云迹风资料的三维变分同化及在台风预报试验中的应用[D]. 李宁.南京信息工程大学 2007
本文编号：3136460
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3136460.html
