FY-3C卫星微波辐射资料同化应用研究

摘要

FY-3C卫星作为我国新一代极轨气象卫星业务卫星，搭载了新型微波温度计（MWTS II）和新型微波湿度计（MWHS II）具有高的探测精度，为数值预报系统提供了大量观测数据。为研究FY-3C卫星MWTS II和MWHS II观测资料的在数值预报中的作用，如何正确将MWTS II和MWHS II观测资料加入同化系统，为数值预报提供精确初始场，具有十分重要实际意义。本文以 WRFDA同化系统为基础，研究分析了FY-3C卫星MWTS II和MWHS II观测资料同化所需关键技术，研究分析了MWTS II和MWHS II观测资料的特征分布和质量，实现MWTS II和 MWHS II观测资料在 WRFDA中的同化应用。最后利用同化预报试验检验MWTS II和MWHS II资料对数值预报的影响。
　　通过研究和试验，得出以下主要成果和结论。
　　（1）首先采用观测亮温和背景模拟亮温差值统计方法，统计分析观测模拟偏差残差，并根据统计结果对MWTS II和MWHS II探测通道性能和观测资料质量进行评估。结果显示，MWTS II和MWHS II部分观测通道显示了较好的同化应用能力，而MWHS II新采用的118.75GHz探测频点通道的观测质量表现非常好,显示了非常大的同化应用潜力。
　　（2）针对 FY-3C资料特性和 WRFDA同化系统特点，研究 MWTS II和MWHS II观测资料同化过程所需的关键技术，并实现了WRFDA同化系统对MWTS II和MWHS II观测资料的同化应用。
　　（3）通过同化预报试验对台风“海鸥”进行了数值预报，并对同化分析场进行对比研究。通过对分析场的分析研究发现，MWTS II和MWHS II资料的加入对同化系统生成的分析场产生了影响，而对台风天气的预报表明，对台风“海鸥”路径的预报产生了正效果，而对其强度的效果不明显。

目录

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第一章 绪论

1.1引言

1.2 资料同化的发展

1.3 卫星观测资料的重要作用及其同化技术发展

1.4 我国气象卫星探测发展

1.5 论文研究内容和结构

第二章 WRF模式系统及RTTOV介绍

2.1 WRF模式及WRFDA同化系统

2.2 RTTOV快速辐射传输模式

2.3 本章小结

第三章 FY-3C卫星微波观测资料特性研究

3.1 FY-3C微波探测仪介绍

3.2 研究方案设计

3.3 MWTS II观测模拟偏差

3.4 MWHS II观测模拟偏差

3.5 本章小结

第四章 FY-3C微波观测资料同化关键技术研究

4.1 FY-3C卫星微波观测资料偏差订正

4.2 FY-3C卫星微波观测资料质量控制

4.3 云监测

4.4 微波辐射资料处理

4.5 系统构建和程序实现

4.6 同化系统“使用资料”质量特性分析

4.6 本章小结

第五章 同化预报试验分析

5.1 验天气过程介绍

5.2 试验设计

5.3 同化结果分析

5.4 台风预报效果

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 工作分析和下一步工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果