水成物對GNOS掩星彎曲角同化的影響評估

作者：袁炳,希爽,廖蜜,馬剛,張鵬

摘要：本文在無線電掩星彎曲角射線追蹤正演算子中引入水成物的影響,針對臺風個例,利用FY-3c GNOS彎曲角資料的同化展開研究.通過分析水成物對掩星彎曲角正演精度的影響,指出當掩星剖面跨越一定厚度的臺風區云雨大氣時,多相態水成物對GNOS彎曲角正演精度的影響不可忽略.進而提出一種考慮云雨影響的掩星折射率正演算法,將掩星折射率的正演分別在晴空區和云雨區進行,在云雨區正演算子中增加多相態水成物含量對正演掩星折射率的貢獻,改進了FY-3c GNOS彎曲角資料在云雨大氣環境的同化方案.針對2018年24號臺風個例,進行了同化的參照試驗、未考慮和考慮水成物影響時GNOS彎曲角的3DVAR同化試驗,考量云雨環境下的GNOS彎曲角資料同化對臺風模擬的影響差異.試驗結果表明,兩種同化方案皆能改善臺風路徑預報,臺風中心海平面氣壓模擬都能接近實際觀測,臺風最大風速也不同程度增大.而考慮水成物含量的影響后,資料同化能更有效縮小觀測空間與背景場空間之間的偏差,同化后觀測與分析的偏差更接近高斯分布,臺風外圍動力場和熱力場環境能夠得到更優的調整,使得96 h的臺風路徑模擬平均距離誤差較不考慮水成物影響的情形減小了約14%.

發文機構：國家衛星氣象中心 中國遙感衛星輻射測量和定標重點開放實驗室

關鍵詞：FY-3c掩星彎曲角同化射線追蹤法大氣水成物臺風數值模擬FY-3cAssimilation of occultation bending angleRay tracing algorithmWater contentTyphoon simulation

分類號： P405[天文地球—大氣科學及氣象學]