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局地ATOVS辐射资料在NWP同化中的偏差订正试验研究

刘志权  吴雪宝  张凤英  
【摘要】:正 1 引言数值天气预报的质量在很大程度上依赖于数据同化系统提供的初始条件的精度。数据同化系统的一个重要分量就是来自NOAA极轨卫星的大气探测资料,也就是所谓的TOVS/ATOVS资料,这包括HIRS、AMSU-A和AMSU-B三个传感器的辐射测量。当前,一些领导的天气中心都是直接同化ATOVS原始辐射亮温资料,即所谓的level-1c辐射亮温。这种同化方式的好处是消除了NESDIS预处理(如云订正、不同传感器之间的几何匹配等)所造成的一些额外不确定因素,同时也可以加快新传感器的业务同化应用。一般而言,在不同的天气条件下(如有云、无云),不同的下垫面情况下(如海面、陆地、海冰),不同的地理位置(如中纬度、热带)以及不同的观测几何条件下(星下点和临边测量),辐射传输模式、数值预报背景场和辐射测量本身将有不同的精度和系统偏差。传感器的响应特性会随时间发生改变,将造成辐射测量的系统偏差。因此,辐射直接同化的一个关键步骤是在同化前进行辐射偏差订正。通过前一段时间的资料统计(如2个星期),获得偏差订正系数并用做下一段时间偏差订正的基础。Eyre(1992)和Harris和Kelly(2001)已先后发展了两种辐射偏差订正算法。Harris和Kelly(2001)的订正方案可以看做是Eyre(1992)方案的一个改进版。

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