论文推荐|四川盆地及川西高原地区FY-3D/VASS温湿度廓线检验

文摘   2024-10-18 18:01   北京  
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大气温湿度廓线在强对流天气预报、数值模式、地气系统辐射以及气候变化等领域都有着广泛应用。目前,温湿度廓线资料主要通过气象探空站或卫星遥感观测,以及再分析资料等方式获取。其中卫星遥感观测的优势在于其覆盖范围广,可一定程度地弥补探空观测在空间上的局限性以及再分析资料在时效上的滞后性。

杨冰韵等2024)基于风云三号D星(FY-3D)大气垂直探测系统(VASS)反演的温湿度廓线资料,对2020—2021年四川盆地和川西高原的特殊下垫面地区反演的温湿度廓线精度进行了检验,针对探空和FY-3D/VASS观测时间的不对应问题,利用ERA5再分析资料作为中间变量,间接地评估了FY-3D/VASS相对于探空观测的误差,结果发现:


1与探空温度数据相比,ERA5温度和比湿的的平均偏差绝对值、均方根误差均较小,可以用于FY-3D/VASS温湿度精度评估。


2ERA5温度数据相比,FY-3D/VASS温度在盆地不同季节的平均偏差为-0.631~0.500 ℃,均方根误差为2.117~3.222 ℃,在高原的平均偏差为-2.230~1.234 ℃,均方根误差为3.077~3.460 ℃,高原的误差整体比盆地大;在垂直高度上,除夏季外,盆地在800~700 hPa的精度较低,高原在400 hPa以下的精度随高度的减小逐渐降低(图1)。


图1 2020—2021年(a~c)四川盆地和(d~f)川西高原FY-3D/VASS与ERA5温度的(a, d)样本数,(b, e)平均偏差及(c, f)均方根误差的垂直变化


3ERA5比湿数据相比,FY-3D/VASS比湿呈现一致的负偏差,盆地的均方根误差比高原大;在垂直高度上, 700~600 hPa的精度较低。


4鉴于FY-3D/VASS温湿度精度在白天和夜间的差异均较小,可以将两组检验的平均偏差相加,间接建立FY-3D/VASS基于探空温湿度数据的检验结果;相对于探空数据,FY-3D/VASS温度在盆地的偏差较小,在高原温度平均偏低2.440 ℃左右,比湿在盆地和高原平均偏低0.612 g·kg-1左右,其中高原的季节差异较大。


检验结果为FY-3D/VASS温湿度反演产品在四川盆地及川西高原地区的应用和数值模式初始场的改进提供了一定参考。未来将综合利用风云极轨和静止卫星多种温湿度廓线产品,结合地基观测及模式等多源数据,进一步发挥风云卫星温湿度廓线产品在天气业务中的定量化支撑作用。


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气象期刊
《气象》(Meteorological Monthly) ISSN 1000—0526,CN11—2282/P
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