FY-2F亮温资料直接同化技术与初步应用

【摘要】卫星辐射资料直接同化技术是目前资料同化领域研究的热点之一。本文旨在利用美国飓风模式TheHurricaneWeatherResearchandForecasting(HWRF)model研究FY-2F成像仪红外通道亮温资料直接同化技术以提高模式对西北太平洋地区热带气旋的预报能力。由于之前的研究中很少涉及静止卫星资料同化特别是FY-2F成像仪亮温资料的同化,因此本文着重分析了FY-2F各红外通道的特点及其资料特性。通过权重函数分析,确定了FY-2F红外通道3(IR3)为中高层通道,而其余三个通道(IR1、2、4)为近地层通道。利用Communityradiativetransfermodel(CRTM)快速辐射传输模式结合HWRF模式提供的大气背景场模拟了FY-2F亮温,并与真实观测进行了对比。研究发现,考虑有云情况下CRTM模式模拟的亮温在云区与观测值有较大偏差。特别是在中低纬度,模拟的季风对流云团和热带气旋云系在空间分布和亮温值上与真实观测相差较大。在晴空条件下,近地层通道受下垫面影响较大,由于陆地地表发射率具有很大的不确定性,海洋下垫面模拟偏差明显小于陆地。同时,发现无论夜晚还是白昼IR4通道观测与模拟偏差较大。在资料分析的基础上,利用一个简单的综合云检测方案,将原始的观测资料中受云污染的资料点去除,同时去掉近地层通道陆地下垫面的资料和IR4通道所有资料,并进行格式转换等预处理。在CommunityGridpointStatisticalInterpolation(GSI)中增加FY-2F卫星资料接口,对FY-2F资料进行直接同化试验。对比分析了GSI系统对亮温资料进行偏差订正前后观测值和背景值的偏差(0-B),以及同化前后观测值和分析值之间的偏差(0-A)。研究表明GSI偏差订正前后,平均0-B均为正值,订正后O-B基本都有所减小。其中IR3通道减小最为明显,原始资料的O-B平均在3.5K以上,订正后减小到平均不足0.34K。经过偏差订正,误差分布更趋近于正态分布。进行同化后,平均的0-A基本都小于O-B,表明同化后分析场比背景场更贴近观测。同化资料后主要改变的是大气背景场中的水汽和温度。850hPa比湿最大变化幅度约为1g/kg,温度变化幅度不超过0.6K。为了验证同化FY-2F亮温资料对台风路径和强度的影响,设计了三组对比试验：控制实验(Control)为不同化任何卫星资料；实验1(Sat_expl)为直接同化AMSU-A微波资料和HIRS红外亮温资料；实验2(Sat_exp2)在实验1的基础上增加了FY-2F三个红外通道资料(IR1、2、3)。以2012年三个台风HAIKUI、DAMREY和JELAWAT为研究对象,利用HWRF模式进行间隔6小时的循环模拟并采用三维变分进行初始场的同化。结果表明,同化了FY-2F资料后,24小时路径模拟误差减小的试验次数占总模拟次数的比例为26/50,48小时为22/48,72小时为22/41；强度模拟误差减小的比例则为：24小时为19/50,48小时为18/48,72小时为19/41。
【作者】张兴海；
【导师】端义宏；
【作者基本信息】中国气象科学研究院，气象学，2014，硕士
【关键词】FY-2F；直接同化；HWRF；台风；

【参考文献】
[1]莫友华.民营企业高管团队内部冲突对决策效果影响的实证研究[D].南京师范大学,决策学,2012,硕士.
[2]秦玉.银鲳微卫星标记开发及群体遗传结构分析[D].浙江海洋学院,海洋生物学,2013,硕士.
[3]杜颖.壳液耦合系统的组合共振研究[D].天津大学,一般力学,2004,硕士.
[4]王涛陈国定张朝阳.单晶刚玉砂轮磨削GH4169合金磨削能传入工件比例研究[J].中国机械工程,2014,21:.
[5]赵晓云.破解小微企业融资难的对策研究[D].安徽大学,金融,2013,硕士.
[6]陈坚.第6届中国交流电机调速传动学术会议总结(摘要)[J].冶金自动化,2000,02:55-56.
[7]陈舒.对女硕士研究生职业决策困难的评价研究[D].西南交通大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[8]杨创明.四川青海田鼠鼠疫疫源地蚤类群落结构及其动态[D].西南民族大学,生态学,2013,硕士.
[9]朱中荣.北方凌云工业集团有限公司发展战略研究[D].北京交通大学,2013.
[10]刘恋.网络团购合同违约责任问题研究[D].湖南师范大学,民商法学,2013,硕士.
[11]杜子威.支撑液膜萃取回收高浓度煤气化含酚废水研究[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[12]兰瑞家,李记太,周秋香,仇满德.TiO_2/石墨烯复合材料的合成及其光催化性能[J].河北大学学报(自然科学版),2013,06:608-613.
[13]朱海洋.渝东北地区中学体育教育现状研究[D].西南大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[14]韩俊芬.上转换发光纳米材料的制备及其在传感器中的应用[D].中国科学技术大学,分析化学,2014,硕士.
[15]吕德刚.永磁同步电机控制策略的研究[D].燕山大学,系统工程,2014,硕士.
[16]柴玉阳.亚音速气流中板壳结构气动弹性分析[D].哈尔滨工业大学,一般力学与力学基础,2014,硕士.
[17]周志永.基于USB技术的电话录音系统应用研究[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2011,硕士.
[18]张帆,徐政.附加励磁阻尼控制抑制次同步谐振研究[J].电力系统自动化,2007,23:24-29.
[19]李振华.基于日志的协同图像自动标注[D].重庆大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[20]张晖.移动互联网的组播切换算法研究[D].北京交通大学,2008.
[21]程鹏.MiR-142-5p高表达及抑制小鼠骨折模型建立及表型分析[D].中南大学,内科学,2014,博士.
[22]谷聪.城乡一体化视域下我国家庭农场农业经营模式问题研究[D].河北师范大学,政治经济学,2014,硕士.
[23]叶方平.高Q中介CaTiO_3-LnAlO_3(Ln=Nd、La)系微波介质陶瓷的研究[D].华中科技大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[24]刘晨辉.亚铁氰化钾为环境友好型氰源的芳基烯酮及二烯酮的共轭氢氰化反应[D].西北师范大学,有机化学,2013,硕士.
[25]刘强.夏热冬冷地区办公建筑节能技术与经济性分析[D].西南交通大学,结构工程,2014,硕士.
[26]何静娴.石墨烯/铜系功能复合材料的控制合成及性能探究[D].西北师范大学,无机化学,2013,硕士.
[27]邹清伟.诉讼欺诈入罪研究[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[28]胡国强.税务管理流程下的企业税务风险管理系统设计[J].会计之友,2014,14:2-9.
[29]刘懿.真实评价运用于大学英语任务型教学的个案研究[D].杭州师范大学,英语课程与教学论,2005,硕士.
[30]朱俊开.富士施乐高科技深圳有限公司质量管理研究[D].北京交通大学,2013.
[31]吴志刚.河西走廊地区城市居住外环境设计研究[D].西安建筑科技大学,建筑设计及其理论,2004,硕士.
[32]张海玲,过仲阳,吴健平,林珲.决策树方法在环境物理量场与暴雨之间关系研究中的应用[J].地球信息科学,2005,04:39-42.
[33]王泰.基于农业全产业链合作博弈的利益分配与金融服务研究[D].哈尔滨工业大学,金融,2014,硕士.
[34]苏泰.老挝经济增长与城镇居民收入分配关系研究[D].吉林大学,国民经济学,2013,硕士.
[35]侯广林.股票投资组合中若干优化算法的比较研究[D].兰州大学,应用数学,2012,硕士.
[36]李林青（LIIMCHUNG）.韩美FTA对韩国农产品贸易及相关产业的影响分析[D].哈尔滨工业大学,国际贸易,2013,硕士.
[37]杨丽娜.头部浅低温对全脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体通透性转换孔及细胞凋亡的影响[D].河北医科大学,麻醉学,2014,硕士.
[38]王倩倩.高校预算管理问题研究[D].首都经济贸易大学,会计学,2014,硕士.
[39]秦亮曦,史忠植,刘少辉,黄友平,贾自艳,赵雷,李嘉佑.多策略数据挖掘平台MSMiner的元数据管理[J].计算机应用,2003,S2:34-36.
[40]韩调整,黄英,丁娟.双马来酰亚胺/氰酸酯共固化树脂的研究进展[J].中国胶粘剂,2014,11:53-57.
[41]杨丹.对C·拉赫玛尼诺夫浪漫曲《练声曲》及《这儿真好》的演唱分析和研究[D].天津音乐学院,音乐（专业学位）,2014,硕士.
[42]王素霞.花椒酰胺电子舌响应规律及其应用研究[D].西南交通大学,微生物与生化药学,2014,硕士.
[43]刘旭华.第三方物流公司的物流配送系统分析与优化[D].湖南大学,软件工程,2013,硕士.
[44]吴江洲.我国旅行社分工体系调整研究[D].广西大学,旅游管理,2004,硕士.
[45]甄宓.米歇尔·欧斯洛动画电影研究[D].吉林大学,广播电视艺术学,2014,硕士.
[46]刘冰.氮化镓异质结电子输运特性的研究[D].北京交通大学,2013.
[47]于树宾.南水北调中线焦作典型区地下水系统污染物特征研究[D].济南大学,水文学及水资源,2012,硕士.
[48]何婉茹.中小型科技企业成长机制评价研究[D].苏州大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[49]胡波.LK机械制造企业供应链融资模式研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[50]王玉.我国国有文化企业治理研究[D].河北经贸大学,政治经济学,2014,硕士.