论文部分内容阅读
海洋气象研究特别是业务预报中对卫星遥感观测资料的应用已经越来越引起人们的关注和重视。目前国内气候业务同化系统中对于遥感观测资料的应用基本是空白。稀疏的,时空非连续的浮标观测资料使我们能得到的海洋信息极为有限也很片面,难以在资料同化中有效优化数值模式。因此本文发展了国家气候中心新一代海洋资料同化系统(BCC_GODAS_2.0),重点关注卫星遥感资料的同化方法,并且评估其对气候模拟的影响。
本文针对卫星遥感海表温度资料的特点设计了一套质量控制方案,通过数据稀疏化、位置检查、范围检查和空间一致性检查四步的质量控制,将不合理的海温值进行了剔除。分别用AVHRR海表温度和FY-3海表温度进行了质量控制试验,通过和NOAA/NASA同类质量控制方案进行对比验证,表明了本文的质量控制方案能有效的剔除了不合理的海温值,保证了进入同化系统的观测资料的质量。
本文发展了国家气候中心新一代海洋资料同化系统(BCC_GODAS_2.0),重点考虑卫星高度计资料和卫星遥感海表温度资料的协调同化。同化方案中对高度计资料的同化构造动力约束关系,将海表动力高度进行垂向投影;利用了海表动力高度和温盐的关系,将观测的海表温度作为一个强约束引入到代价函数中,动力高度的计算可以部分改善单纯由卫星高度计资料计算的海面高度的固有偏差,从而达到优化海洋温盐分布的目的。
利用MOM4模式和BCC_GODAS_2.0进行了全球的5年资料同化试验,分别用TAO、OISST和SODA数据集检验同化效果。试验结果证明,通过对卫星遥感资料的同化能够有效改进对海洋温度和盐度的估计。海洋表层的月平均温、盐度的总均方根误差相对同化前分别提高了0.67℃和0.2psu。