极轨卫星观测偏差订正动态更新技术在GRAPES-3Dvar的应用研究
发布时间：2020-05-29 00:30
【摘要】：偏差订正技术是卫星辐射率资料同化的关键技术,目前全球GRAPES变分同化系统采用基于Harris和Kelly考虑扫描角和气团的静态偏差订正方案;但是该方案并没有考虑偏差属性的变化(比如仪器老化、观测数据漂移等问题)。因此,本文基于Harris和Kelly的TOVS辐射偏差订正方案以及国外在数值天气预报系统中对卫星数据提出的偏差订正动态更新概念的基础上,结合GRAPES分析预报系统和国家卫星气象中心的卫星预处理系统的特点以及仪器特征,提出了GRAPES偏差订正动态更新方案,来解决数据的漂移等问题。偏差订正动态更新技术是动态方法的一种,采用变分方法对偏差订正预报因子的系数进行调整。为了检验新方案的效果,设计了试验方案。为期两个月的同化试验结果显示,动态更新方案可以自动、迅速地优化已经退化的偏差订正方程,保持偏差订正的效果,运行稳定,结果令人鼓舞。
【图文】：
８６８邋气象逦第４１卷逡逑近，并且随着时间演变表现比较稳定。虽然通道１０逦的图。由图可以看出阶段一数据存在系统性误差，逡逑的平均观测残差随时间的变化会有小幅度的波动，逦阶段二即偏差订正动态更新技术调整期比阶段一有逡逑但总体来说平均观测残差变校逦所好转，系统性偏差减小，但仍然比较发散，，而经过逡逑以通道７为例，图３给出了阶段一（图３ａ）（未逦一段时间的动态更新之后，结果趋于稳定，发散性明逡逑更新期，５月１一１０日）、阶段二（图３ｂ）（偏差订正动逦显减小，并且偏差保持在０附近。左下与右下两幅逡逑态更新技术调整期，５月１１邋一邋１６日）、阶段三（图３ｃ）逦图基本相似，所以我们无论选取哪一段时间的数据逡逑（稳定期，５月２５日至６月５日）以及阶段四（图３ｄ）逦与静态偏差订正效果作对比，对结论都不会有很大逡逑（稳定期，６月１５—２５日）四个阶段偏差随纬度变化逦影响。逡逑（ａ）邋Ｃｈ７邋阶段一邋ＬＪＭｌＢ邋（ｂ）邋Ｃｈ７邋阶段二逦（ｃ）邋Ｃｈ７邋阶段三邋（ｄ）邋Ｃｈ７邋阶段四邋ＬＭＳｌＨ逡逑Ｗ逡逑—２邋：—？．．．〔？邋？邋＇４－＇－？邋？？逦Ｖ邋．邋ｊ逡逑—８０邋－４０邋０邋４０邋８０邋－８０邋－４０邋０邋４０邋８０逦—８０邋－４０邋０邋４０邋８０邋－８０邋－４０邋０邋４０邋８０逡逑纬度广邋纬度／°逦纬度／°邋纬度／°逡逑图３通道７偏差随纬度变化的散点图逡逑（其中绿色为订正前数据，红色为订正后数据）逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｓｃａｔｔｅｒ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｂｉａｓ邋ｃｈａｎｇｉｎｇ邋ｗｉｔｈ邋ｌａｔｉｔｕｄｅ邋ｉｎ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋７逡逑ｂｅｆｏｒｅ邋（ｇｒｅｅｎ）邋ａｎｄ邋ａｆｔｅｒ邋（ｒｅｄ）邋ｃｏｒｒｅ
第７期逦王雪曼等：极轨卫星观测偏差订正动态更新技术在ＧＲＡＰＥＳ＾３Ｉ）ｖａｒ的应用研究逦８７１逡逑相比，新方案对位势高度场，在中低层，南半球偏差逦图。通过比较廓线图可以知道，相比于最优偏差订逡逑订正的动态更新效果要略好一些，在高层与北半球，逦正，除了高层外，南北半球都优于局部最优偏差订正逡逑两者相差不大。逦的效果。综上所述，可以说偏差订正的动态更新技逡逑图９为位势高度廓线的均方根误差与偏差分析逦术达到甚至某些地区超过了最优偏差订正的效果。逡逑１０邋１（ａ）北半球—丨（ｂＭ＿球：／——｜邋（ｃ）声＿邋；逦１（ｄ）南半球：＼／／—：逡逑２０邋■邋？邋／Ｔ邋‘邋Ｊ逦ｉ邋／邋？邋．．．．．．．邋■邋ｆ／逡逑５０逦（／邋．邋？逦■■邋Ｘ：邋Ｃ＇邋■邋．邋．逦■（／邋？■邋？邋？‘逦逦Ｈ邋■邋■逡逑茗邋７０逦‘＼邋■逦？邋＼邋‘逦■邋■邋■邋ｈ逡逑々邋１００邋ｊｊ邋＼邋｜逡逑＾邋１５０逦ｕ？邋．．．邋？．．邋：■逦逦：？邋？邋＂Ｉ：逦．？：？？：■？逦？？邋．Ｖ邋：逦逡逑＾００邋ｊ逦Ｖ逦ｌ；邋逦逦Ｖ逡逑３００逦１邋？一靴麟ｉｉｉＨ－北ｔ？球逦、掀偏想「￡－北半球逦｜邋？邋一
本文编号：2686082
【图文】：
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