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Chen, Y. D., Q. H. Yang, Lu. Y. Qin, Y. B. Wang, D. M. Meng, and X. S. Yan, 2024: Impact of Skin Temperature Control Variable on the Assimilation of Microwave Temperature-sounding Channels in Regional Numerical Weather Prediction. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-024-4070-5
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耦合地表温度控制变量的微波温度通道同化方案及其影响特征
准确的地表温度是成功同化地表敏感卫星辐射率资料的关键因素之一。然而，模式背景场中的地表温度可能不够准确。为克服这一问题，在变分同化框架中提出了一种耦合地表温度控制变量的同化方案，该方案建立了地表温度与大气变量之间背景场误差的相关性。一系列单观测试验表明，通过应用本方案，不仅可以实现对地表温度的直接分析，还可以在同化过程中建立地表温度与大气变量之间的相互作用，实现地表温度与大气变量的协调分析。为期10天的循环同化试验表明，该方案改进了地表温度的分析，进而减小了地表变量和低层气温预报的均方根误差；该方案还减少了地表敏感的微波和红外通道模拟亮温与观测亮温之间的差异，表明该方案改进了这些通道的辐射模拟，从而有利于受地表影响卫星资料的有效同化。
关键词：辐射率同化, 地表温度控制变量, 微波温度通道, 数值天气预报
图1 位于南京的单地表温度观测带来的（a）地表温度（单位：K）、（b）风场（单位：m/s）的分析增量以及（c）温度（单位：K）和（b）湿度增量（单位：g/kg）的沿灰色虚线位置的垂直剖面
创新点
本文在变分同化框架中提出了一种耦合地表温度控制变量的卫星资料同化方案，该方案建立了地表温度与大气变量之间背景场误差的相关性，使得在辐射率资料同化中可以对地表温度和大气变量同时进行优化调整，从而实现地表温度与大气变量的协调分析。试验结果表明，新方案不仅改进了地表温度分析，还减少了地表变量和低层气温的预报误差。
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大气科学进展
《大气科学进展(英)》(Advances in Atmospheric Sciences，简称AAS)——中国大气科学领域学术水平最高的英文期刊之一，1984年创刊，1999年被SCI收录。最新影响因子6.5，JCR分区表一区。
AAS主要发表大气和海洋科学领域的创新性研究成果，刊登气候学、大气物理学、大气化学、大气探测、气象学、天气学、数值天气预报、海洋-大气相互作用、人工影响天气和应用气象学等各主要分支学科的国际最新创造性论文和研究进展的综合评述。AAS积极扩展栏目，除学术论文外，还设有数据描述文章、会议报告（特邀）、学科亮点(News&Views)（特邀）、展望（Perspectives）（特邀）及有关大气科学领域研究进展的讨论等。
AAS由国际气象学和大气科学协会（IAMAS）中国委员会、中国科学院大气物理研究所、中国气象学会主办，由Springer和科学出版社共同出版，是国际IAMAS的合作期刊。来自9个国家、36个专业科研机构的60多位优秀责编全程监督审稿过程。
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