FY-4A AGRI辐射率资料偏差特征分析及同化应用研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a2009090720
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风云四号A星(Fengyun-4A,简称FY-4A)是我国最新一代静止气象卫星,各方面技术指标都体现了“高、精、尖”特色。其上搭载的多通道扫描成像辐射计(Advanced Geosynchronous Radiation Imager,简称AGRI)较风云二号的可见光红外自旋扫描辐射仪观测精度更高,扫描时间更短。本文通过在WRFDA v3.9.1(Weather Research and Forecasting model’s Data Assimilation v3.9.1)搭建AGRI同化接口,利用RTTOV v11.3(Radiative Transfer for TIROS Operational Vertical Sounder v11.3)辐射传输模式和GFS全球预报系统(Global Forecast System)分析场研究了FY-4A AGRI红外通道8-14晴空辐射率资料的偏差特征,同时分析卫星天顶角对AGRI资料偏差订正的影响,通过GFS分析场模拟亮温及AHI(Advanced Himawari Imager)晴空观测亮温评估AGRI资料质量,并以台风天气为例进行AGRI资料同化试验。结果表明:1)通道8-10及14为正偏差,通道11-13为负偏差。通道8白天易受太阳耀斑的影响而出现较大偏差。水汽通道9和10偏差及其标准差相对较小,偏差海陆差异不明显。通道11-14由于探测高度较低,陆地上的偏差分布更加分散。2)通道8及11-14的偏差随着目标亮温的变化比水汽通道9-10明显,偏差有较强的目标亮温依赖特征。3)FY-4A AGRI在轨的这段时间历经了不断的调试和维护,与GFS分析场晴空模拟亮温数据之间的偏差标准差逐渐减小,同时更加接近AHI的晴空观测亮温,资料质量改善十分明显。4)AGRI同化试验对整个区域风场的预报结果改进明显,同化AGRI水汽通道可以有效减小比湿场的平均误差。同化AGRI水汽通道9和10、稀疏化距离选择75km的试验对2018年“玛莉亚”台风中心位置、路径、中心气压及最大风速的预报结果最好,台风的垂直结构更加接近于GDAS/FNL分析场。5)对比试验结果表明偏差与卫星天顶角的关系不明显,预报因子中无需考虑卫星天顶角的影响。经过偏差订正后,偏差均值、偏差标准差及均方根误差明显减小,相对偏差订正前更加接近于正态分布,系统性偏差得到了有效的订正。
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