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COSMIC掩星资料误差分析与质量控制

臧欣  
【摘要】:本文使用2009年冬季与夏季各一周的气象、电离层与气候卫星观测系统(Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate, COSMIC)掩星探测资料,立足于其同化应用的需要,研究了COSMIC掩星探测资料反演大气廓线的误差分布特点和资料的质量控制方案。 将COSMIC湿反演的大气温度和相对湿度廓线分别与时间、空间相匹配的欧洲中尺度天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)、美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction, NCEP)预报模式客观分析场数据和无线电探空观测值进行全球范围的系统比较分析。初步研究表明无论在夏季还是冬季各种资料源之间相互比较得出的偏差和标准差分布均相似,与季节相关性极小。就温度而言,三种资料源的温度水平、垂直分布都很接近,ECMWF模式数据较NCEP数据不论是温度廓线还是湿度廓线都更接近COSMIC掩星数据反演值。模式的水汽客观分析场在对流层基本上都比无线电探空观测值偏湿,对流层中高层在大部分海洋地区也比COSMIC反演场偏湿。COSMIC反演的相对湿度相对于无线电探空观测值整层偏大,具有明显的正偏差,在300hPa偏差达最大值约为30%。 为使COSMIC掩星资料更有效地应用于天气预报和改进数值预报模式的精度,去除异常值的干扰,使用COSMIC掩星折射指数廓线,研究使用双权重方法对掩星资料进行质量控制,分析COSMIC掩星资料本身以及观测资料与NCEP模式模拟值之间的差别的统计特征和分布结构,并对该方案进行评估,分析质量控制结果。


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