中国卫星SST资料LAPS融合及其在我国东部近海寒潮中的应用研究

发布时间：2020-05-23 14:43

【摘要】：卫星监测反演的海表温度SST能够提供大面积、高分辨率的实时SST场资料,为建立区域SST再分析资料集提供了多源实测数据信息。尤其是中国东部近海,岸线复杂,岛屿散部,与宽广的西太平洋地区比较,该区域海洋再分析资料较少,中国风云卫星(FY)和海洋卫星(HY)的监测数据,能够提供SST精细化描述,显得尤为珍贵。但是受传感器固有监测工作原理限制,卫星数据对地形、海陆边界、环境条件如云雨、电磁场等较敏感,造成监测轨道上的扫描刈幅内出现各种形式的随机缺测海区,尤其在岸线附近和岛屿周边。因此选用美国LAPS (Local Analysis and Prediction System)数据融合系统进行FY和HY卫星资料的融合处理。该系统能够对融合要素进行时空特征协调以及不同要素间特征状态协调,并生成标准化格式的海区再分析资料。针对LAPS系统没有现成的卫星SST数据输入接口,和风云及海洋卫星的不同SST传感器的工作原理,以及监测数据的时空随机变化特点,对卫星反演数据输入接口进行了验证调试,并对卫星反演数据进行了多项预处理,包括对反演数据的格式转换、数据异常值的判别与剔除、数据海陆边界要素异常梯度的鉴别与去除、不同卫星扫描坐标系网格数据的规范化处理、平滑去噪音等。验证表明,卫星反演数据的预处理过程对后续的LAPS融合效果的改善是有效并且必要的。将经过预处理后的HY-2与FY-2E的SST反演数据进行多种LAPS海表温度融合试验,结果表明FY-2E较好地弥补了HY-2在近岸无SST值的缺点,而背景场(再分析资料场)、HY-2与FY-2E三者共同融合后得到的SST场保留较多的中小尺度精细化信息。将各种融合方案获得的SST与现场实测SST比对验证后,表明背景场与HY-2反演SST的LAPS融合,可获得最佳改善效果；而将各种融合方案获得的SST与再分析资料的SST比对验证,则表明背景场与FY-2E的SST融合效果更好。将HY-2与FY-3C反演的SST数据经LAPS融合后,分别应用在我国东部近海寒潮及冷空气过程分析中。结果表明,两种SST融合资料均能表达出背景场所不能反映出的降温过程的时空精细变化,且融合资料填补了卫星反演数据的缺测及空白海域,并且加密了常规再分析SST资料时间序列的时间间隔。进一步地,将卫星融合资料进行诊断分析,可以更清晰地显示寒潮与冷空气过程中冷气团从陆地向海上扩展的形态,在两次降温过程中,海表面温度均高于近海面气温,且海表温度的降温幅度要小于近海面气温的降温幅度。利用卫星融合资料计算得到的海气感热通量与FNL资料相比,能够显示更多的精细化感热中心和更细致的变温幅度。经预处理后的FY和HY卫星反演SST数据,通过LAPS系统可形成覆盖中国东部海域的区域融合SST再分析资料产品,经多项验证,融合产品能够提供精细化的SST时空特征描述。由此可对影响该海域的中小尺度系统和影响过程进行物理量时空变化诊断,为我国东部近海区域海气相互作用的精细化分析提供信息支持。
【图文】：

福射计地球物理参数得到，空间分辨率为１５？２５ｋｍ，邋ＰＡＳＳ号为奇数是升逡逑轨数据，偶数为降轨数据，，每天２８个文件，一天对全球海域的覆盖率在逡逑８５％Ｗ上（图３－１）。其完整的数据还包括海面风速、水汽含量、云液水含逡逑量等。逡逑作邋＇＇、抑：如。’邋＞邋

本文编号：2677514