基于最优插值方法的中国近海海面风场资料融合研究
发布时间：2021-07-30 02:54
高分辨率时空连续的海面风场能够有效提高海洋预报的精度和时效。通过最优插值法对中国近海的ASCAT轨道风场和ERA-Interim再分析风场进行插值融合,可以有效地提高再分析风场的精度,形成覆盖近海的高精度、高分辨率的时空连续的风场数据集,这将对近海区域研究以及海洋预报都有着重要意义。本文主要开展了以下工作:首先,用浮标数据对2015年一整年的ASCAT轨道风场和ERA-Interim再分析风场进行质量评估,可以发现:ASCAT在中国近海与浮标风速的一致性优于ERA-Interim。ASCAT的风速均方根误差为2.15m/s,相关系数为0.81,ERA-Interim再分析的均方根误差为2.48m/s,相关系数为0.72。而ASCAT和ERA-Interim与浮标风向基本一致。ASCAT风向均方根误差为49.48°,相关系数为0.9,ERA-Interim的风向均方根误差和相关系数分别为46.83°、0.91。受海岸线几何分布等影响,ASCAT和ERA-Interim风场在渤海、黄海与浮标观测的一致性不如东海、南海。其次,开展最优插值对海面风场融合的相关研究,以确定插值相关参数,并对20...
【文章来源】：国家海洋环境预报中心北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具体技术路线
top-A 98.67° 820km 101min 5.3GHz 4-24m/s 2m/s 20° 550kASCAT 散射计通过卫星地面轨道两侧的三根天线分别产生相对于卫星飞向 45°、90°和 135°的雷达波束。由于散射计的后向散射与海面粗糙度有中等入射角度的后向散射对风速和风向的敏感性能很好地反映风速和风向，ASCAT 散射计的工作原理是通过后向散射系数来探测海洋表面的粗糙度根据海表面粗糙度利用地球物理模型（CMODS）来反演海表面风场。目前，欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）发布的海面风产品主要有：12.5kmkm 分辨率的海洋风场和 12.5km 分辨率的近岸风场。考虑到近岸风场产品中的 Boxcar 空间滤波不仅能在全海域生成较好的风特性，而且加入了更多靠岸的风数据。因此，本文采用 12.5km 分辨率的 ASCAT 近岸风场产品，时 2015 年 1 月 1 日至 12 月 31 日。
第三章 研究区域概况和资料介绍现了再分析资料质量的提升。DEE 等[56]指出 ERA-Interim 资料有同化 ASCAT 散射计资料，因此利用最优插值法对 ASCAT terim 风场的融合对提高 ERA-Interim 风场精度有实际意义。本terim 海面风资料的时间间隔为 3h，水平分辨率为 0.125°，提供经向和纬向风，时间从 2015 年 1 月 1 日至 12 月 31 日。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CCMP资料和现场观测资料的西北太平洋海面风场特征分析[J]. 詹思玙,齐琳琳,卢伟. 海洋预报. 2017(02)
[2]基于全球风场产品中国海表面风速变化分析[J]. 李正泉,肖晶晶,张育慧,马浩. 海洋环境科学. 2016(04)
[3]基于多源数据的中国近海风场融合方法研究[J]. 许遐祯,高健,张康宇,黄敬峰,王秀珍. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]海面风场融合技术研究进展[J]. 程玉鑫,戈书睿,袁凌峰. 电子测试. 2016(07)
[5]海洋数据同化与数据融合技术应用综述[J]. 吴新荣,王喜冬,李威,韩桂军,张学峰,付红丽,李冬. 海洋技术学报. 2015(03)
[6]3种海面风场资料在台湾海峡的比较和评估[J]. 旷芳芳,张友权,张俊鹏,贾村. 海洋学报. 2015(05)
[7]南海海面风场变分融合的初步研究[J]. 项杰,王慧鹏,王春明,寇正,施伟来,刘春霞. 热带气象学报. 2015(02)
[8]基于ASCAT散射计数据的2012年南极周边海面风场特征分析[J]. 张婷,张杰,杨俊钢. 极地研究. 2014(04)
[9]QuikSCAT和ASCAT卫星反演风场在中国南海北部的适用性研究[J]. 高留喜,朱蓉,常蕊. 气象. 2014(10)
[10]ASCAT洋面风资料在中国北方海域的真实性检验[J]. 杨晓君,张增海. 海洋预报. 2014(05)
硕士论文
[1]星载微波散射计数据和数值模式产品海面风场混合分析研究[D]. 刘宇昕.国家海洋环境预报研究中心 2013
[2]基于散射计数据的南极周边海域海面风场特征研究[D]. 马艳辉.中国海洋大学 2013
本文编号：3310542
【文章来源】：国家海洋环境预报中心北京市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
具体技术路线
top-A 98.67° 820km 101min 5.3GHz 4-24m/s 2m/s 20° 550kASCAT 散射计通过卫星地面轨道两侧的三根天线分别产生相对于卫星飞向 45°、90°和 135°的雷达波束。由于散射计的后向散射与海面粗糙度有中等入射角度的后向散射对风速和风向的敏感性能很好地反映风速和风向，ASCAT 散射计的工作原理是通过后向散射系数来探测海洋表面的粗糙度根据海表面粗糙度利用地球物理模型（CMODS）来反演海表面风场。目前，欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）发布的海面风产品主要有：12.5kmkm 分辨率的海洋风场和 12.5km 分辨率的近岸风场。考虑到近岸风场产品中的 Boxcar 空间滤波不仅能在全海域生成较好的风特性，而且加入了更多靠岸的风数据。因此，本文采用 12.5km 分辨率的 ASCAT 近岸风场产品，时 2015 年 1 月 1 日至 12 月 31 日。
第三章 研究区域概况和资料介绍现了再分析资料质量的提升。DEE 等[56]指出 ERA-Interim 资料有同化 ASCAT 散射计资料，因此利用最优插值法对 ASCAT terim 风场的融合对提高 ERA-Interim 风场精度有实际意义。本terim 海面风资料的时间间隔为 3h，水平分辨率为 0.125°，提供经向和纬向风，时间从 2015 年 1 月 1 日至 12 月 31 日。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CCMP资料和现场观测资料的西北太平洋海面风场特征分析[J]. 詹思玙,齐琳琳,卢伟. 海洋预报. 2017(02)
[2]基于全球风场产品中国海表面风速变化分析[J]. 李正泉,肖晶晶,张育慧,马浩. 海洋环境科学. 2016(04)
[3]基于多源数据的中国近海风场融合方法研究[J]. 许遐祯,高健,张康宇,黄敬峰,王秀珍. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]海面风场融合技术研究进展[J]. 程玉鑫,戈书睿,袁凌峰. 电子测试. 2016(07)
[5]海洋数据同化与数据融合技术应用综述[J]. 吴新荣,王喜冬,李威,韩桂军,张学峰,付红丽,李冬. 海洋技术学报. 2015(03)
[6]3种海面风场资料在台湾海峡的比较和评估[J]. 旷芳芳,张友权,张俊鹏,贾村. 海洋学报. 2015(05)
[7]南海海面风场变分融合的初步研究[J]. 项杰,王慧鹏,王春明,寇正,施伟来,刘春霞. 热带气象学报. 2015(02)
[8]基于ASCAT散射计数据的2012年南极周边海面风场特征分析[J]. 张婷,张杰,杨俊钢. 极地研究. 2014(04)
[9]QuikSCAT和ASCAT卫星反演风场在中国南海北部的适用性研究[J]. 高留喜,朱蓉,常蕊. 气象. 2014(10)
[10]ASCAT洋面风资料在中国北方海域的真实性检验[J]. 杨晓君,张增海. 海洋预报. 2014(05)
硕士论文
[1]星载微波散射计数据和数值模式产品海面风场混合分析研究[D]. 刘宇昕.国家海洋环境预报研究中心 2013
[2]基于散射计数据的南极周边海域海面风场特征研究[D]. 马艳辉.中国海洋大学 2013
本文编号：3310542
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