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利用微波探测仪(ATMS)对在轨微波辐射计观测精度的模拟分析 预览
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作者 杜明 王超 +3 位作者 安大伟 李泓 李雪 杨何群 《上海航天》 CSCD 2018年第2期66-72,共7页
微波辐射计的观测精度及其对数值模式同化应用的影响评估是微波辐射计观测指标设计的重要参考。基于微波探测仪(ATMS)资料,利用三维变分同化系统模拟分析在轨微波辐射计的观测精度指标。针对ATMS观测误差特征,在其观测基础上增加均值为... 微波辐射计的观测精度及其对数值模式同化应用的影响评估是微波辐射计观测指标设计的重要参考。基于微波探测仪(ATMS)资料,利用三维变分同化系统模拟分析在轨微波辐射计的观测精度指标。针对ATMS观测误差特征,在其观测基础上增加均值为零、标准偏差分别为0.5,1.0,1.5,2.0 K的正态随机扰动,进而获得不同精度的观测模拟值序列,然后利用Harris和Kelley的辐射资料偏差订正经验方法订正不同精度的观测资料。偏差订正后,利用三维变分同化模式(WRFDA)直接同化ATMS资料。通过2016年6月6 h预报场的同化试验,评估了不同观测精度的模拟资料对数值模式的同化影响。 展开更多
关键词 卫星资料 微波辐射计 直接同化 观测模拟 观测精度 质量控制 偏差订正 随机扰动
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星载微波传感器大气温湿度物理反演算法研究 预览 被引量:1
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作者 王超 杜明 +2 位作者 谢鑫新 李向芹 李贝贝 《上海航天》 CSCD 2018年第2期73-80,共8页
针对我国下一代静止轨道微波探测器资料应用的需求,对微波50~60 GHz和183 GHz的温湿遥感通道开展了不同大气条件下探测敏感高度的模拟,发现大气散射对微波探测影响明显,尤其是近地面通道,在未来数据应用时需加以注意。提出一种基于一维... 针对我国下一代静止轨道微波探测器资料应用的需求,对微波50~60 GHz和183 GHz的温湿遥感通道开展了不同大气条件下探测敏感高度的模拟,发现大气散射对微波探测影响明显,尤其是近地面通道,在未来数据应用时需加以注意。提出一种基于一维变分的大气温湿度廓线物理反演算法。以美国最新一代气象卫星Suomi NPP搭载的ATMS(Advanced Technology Microwave Sounder)获取的观测资料为研究对象,RTTOV(Radiative Transfer for TOVS)快速辐射传输模式为前向算子,利用一维变分算法开展了温湿度廓线反演单点试验。研究发现:地表参数对微波亮温,尤其是地面通道影响较大。同时,反演所需背景场对反演结果影响较明显,反演所得温度与背景场较接近。 展开更多
关键词 微波 权重函数 温湿度廓线反演 一维变分
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利用地基北斗站反演大气水汽总量的精度检验 预览 被引量:7
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作者 郭巍 尹球 +2 位作者 杜明 刘敏 朱雪松 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期346-353,共8页
采用上海市气象局建立的北斗气象站的2014年观测数据和我国自主研发的精密导航数据处理软件PANDA(position and navigation data analysist)实现了基于北斗数据的大气水汽总量(precipitable water vapor,PWV)反演,并将利用北斗卫星... 采用上海市气象局建立的北斗气象站的2014年观测数据和我国自主研发的精密导航数据处理软件PANDA(position and navigation data analysist)实现了基于北斗数据的大气水汽总量(precipitable water vapor,PWV)反演,并将利用北斗卫星信号解算的大气水汽总量(WBD)结果与目前较为成熟的GPS卫星反演结果(WGPS)和无线电探空反演结果(WRadio)进行对比,研究表明反演的WBD与WGPS的均方根误差均低于3.5mm,反演的WBD与WRadio的均方根误差为3.6mm,两种对比方式的相关系数均在0.95以上,反演方法以及地理位置的差异对于反演结果有一定影响;反演的犠BD能够很好地反映出大气中水汽的变化特征,对于气象短时临近预报、气候分析有指示作用. 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 大气水汽总量 GPS
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第5届中韩热带气旋科学研讨会概述 预览
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作者 余晖 李青青 +3 位作者 许晓林 杜明 朱智慧 向纯怡 《气象科技合作动态》 2013年第3期16-21,共6页
1概况 2012年12月9—15日,第5届中韩热带气旋科学研讨会在韩国济州岛召开。中国气象局上海台风研究所余晖、李青青、许晓林、上海市卫星遥感与测量应用中心杜明斌、上海海洋气象台朱智慧以及国家气象中心台风与海洋气象预报中心向纯怡... 1概况 2012年12月9—15日,第5届中韩热带气旋科学研讨会在韩国济州岛召开。中国气象局上海台风研究所余晖、李青青、许晓林、上海市卫星遥感与测量应用中心杜明斌、上海海洋气象台朱智慧以及国家气象中心台风与海洋气象预报中心向纯怡一行6人参加了此次研讨会, 展开更多
关键词 热带气旋 科学 海洋气象预报 国家气象中心 中国气象局 上海市 卫星遥感 济州岛
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地基GPS/MET探测水汽等相关参数精度分析 被引量:3
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作者 杜明 尹球 +2 位作者 刘敏 朱雪松 郭巍 《大气与环境光学学报》 CAS 2013年第2期138-145,共8页
基于对大气中水汽重要性及GPS测量大气水汽优势的双重认识,进入本世纪以来,华东区域各省气象部门联合与测绘院、天文台等其他部门建起了相当规模的GPS气象探测网(GPS/MET)。根据2010年华东区域地基GPS/MET数据,选择与GPS站相距1... 基于对大气中水汽重要性及GPS测量大气水汽优势的双重认识,进入本世纪以来,华东区域各省气象部门联合与测绘院、天文台等其他部门建起了相当规模的GPS气象探测网(GPS/MET)。根据2010年华东区域地基GPS/MET数据,选择与GPS站相距10km内的无线电探空站资料,对华东区域地基GPS/MET反演的大气整层可降水量(PWV)、大气整层湿延迟(ZWD)和大气整层总延迟(ZTD)进行精度检验,结果表明:(1)GPS/MET反演的PWV与探空结果相比具有很高的一致性,平均误差在1mm以下,相对误差11.54%;GPS/ZTD反演的精度更高,百分比误差小于1%。(2)反演的各个量与探空资料具有很高的相关性,其中平均相关系数中PWV和ZWD都超过0.98,ZTD为O.977。对GPS/PWV精度按季节进行相关系数分析得,除夏季相关系数为0.927,相对较低,其余季节相关系数均为0.96以上。(3)以本地的无线电探空站资料为基准,与NCEP再分析资料对比发现GPS/PwV的反演精度要优于NCEP再分析场资料反演的大气整层可降水量。因此区域GPS/MET网反演的产品对提高灾害性天气的监测和预报能力,改进数值天气预报精度已显示出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 全球定位系统 可降水量 延迟 无线电探空
FY-3A微波资料偏差订正及台风路径预报应用 预览 被引量:13
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作者 杜明 杨引明 +2 位作者 杨玉华 张洁 朱雪松 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期 89-95,共7页
我国极轨气象卫星FY-3A大大增强了对地球系统的综合探测能力,而偏差订正对卫星资料的应用非常必要。试验中FY-3A卫星微波资料的偏差订正方案是在Harris等的TOVS辐射资料偏差订正经验方法的基础上结合WRF-3DVAR系统发展的,偏差订正后微... 我国极轨气象卫星FY-3A大大增强了对地球系统的综合探测能力,而偏差订正对卫星资料的应用非常必要。试验中FY-3A卫星微波资料的偏差订正方案是在Harris等的TOVS辐射资料偏差订正经验方法的基础上结合WRF-3DVAR系统发展的,偏差订正后微波资料各通道拟合结果基本位于主对角线上,大多数卫星观测数据与观测算子利用背景场计算的亮温值分布趋于合理,偏差得到很大程度的降低。偏差订正后,利用数值模式直接同化FY-3A气象卫星微波资料,通过对2008年和2009年的4个台风进行预报评估表明:同化FY-3A气象卫星资料后路径预报能力提高明显,尤其是36 h后路径预报结果;同化FY-3A气象卫星微波资料后台风预报路径误差平均降低20%,而只同化常规资料路径误差仅仅降低了4%。 展开更多
关键词 FY-3A气象卫星 微波探测 偏差订正 直接同化 台风
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FY-3A微波资料在“莫拉克”台风预报中的同化试验 预览 被引量:18
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作者 杨引明 杜明 张洁 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期 23-30,共8页
我国新一代极轨气象卫星FY-3A于2008年5月26日发射成功,携带的微波垂直探测仪与NOAA系列卫星的ATOVS性能相似。为研究微波垂直探测仪资料在台风数值预报中的作用,实现我国FY-3A卫星的微波探测资料的直接同化,达到改进台风预报的目的,利... 我国新一代极轨气象卫星FY-3A于2008年5月26日发射成功,携带的微波垂直探测仪与NOAA系列卫星的ATOVS性能相似。为研究微波垂直探测仪资料在台风数值预报中的作用,实现我国FY-3A卫星的微波探测资料的直接同化,达到改进台风预报的目的,利用FY-3A微波探测资料,以WRF-3DVar系统为基础,针对2009年第8号台风"莫拉克"路径和强度预报,开展数值预报直接同化技术研究。试验结果表明,直接同化FY-3A微波资料对数值模式初始场改进要优于仅仅同化常规观测资料,对缺乏观测资料的海洋上改进尤为明显,模式初始场更加合理地反映海上台风环流形势以及温湿条件,海上台风的模式初始位置也得到了校正;经过FY-3A微波资料三维变分直接同化后,区域中尺度模式对台风路径预报效果具有积极的改善作用。 展开更多
关键词 卫星资料同化 FY-3A微波探测 “莫拉克”台风 三维变分同化
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基于导航卫星载波信号的海浪高度反演系统 预览 被引量:2
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作者 朱雪松 严颂华 +3 位作者 张训械 叶其欣 尹球 杜明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1070-1075,1261共7页
采用国内首个自主研发的全球定位系统(GPS)载波相位波浪仪,在上海东海大桥24km处的海洋遥感观测基地,构建全球导航卫星系统反射(GNSS—R)海洋遥感观测平台,对自然条件下充分发展的海浪进行观测实验。建立海表反射新模型及方法,... 采用国内首个自主研发的全球定位系统(GPS)载波相位波浪仪,在上海东海大桥24km处的海洋遥感观测基地,构建全球导航卫星系统反射(GNSS—R)海洋遥感观测平台,对自然条件下充分发展的海浪进行观测实验。建立海表反射新模型及方法,推导载波相位差之差反演波高的方法,通过接收GPS直达和经海面反射的信号,选定仰角和信噪比符合条件的信号,经过信号的相关处理运算,输出海面波高的反演结果。利用自动气象站风场资料进行初步的定性分析,结果表明:GPS反演的波高结果基本合理可信,系统运算快速,实时性较强。目前,整个系统已投入业务试运行。 展开更多
关键词 GNSS—R 海洋遥感 波高 载波相位
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利用COSMIC资料对17个台风热力结构的合成分析 预览 被引量:16
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作者 丁金才 郭英华 +5 位作者 郭永润 杜明 杨引明 叶其欣 贺千山 郭鹏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期 31-43,共13页
COSMIC是2006年4月建立的利用掩星技术探测大气要素的人造卫星星座观测系统。利用COSMIC提供的大量海洋上空的高垂直分辨率的气象探测资料,对台风的各热力要素进行合成分析,达到进一步认识台风区域内热力结构特征的目的。收集和处理了2... COSMIC是2006年4月建立的利用掩星技术探测大气要素的人造卫星星座观测系统。利用COSMIC提供的大量海洋上空的高垂直分辨率的气象探测资料,对台风的各热力要素进行合成分析,达到进一步认识台风区域内热力结构特征的目的。收集和处理了2006—2007年的西北太平洋17个台风期间在台风区域内的掩星点的探测资料,按台风的3个演变阶段和6个不同半径区间,通过合成分析方法,对温度比湿相对湿度和假相当位温等热力要素进行分析。揭示了台风眼外的台风区域的温湿热力结构的特征。主要结论有:台风区域内的温度水平差异远小于台风眼内外的温度差异,但在台风成熟阶段,存在一个水平温度距平为+1.5℃的暖心区,位于10~12 km高度处,距台风中心1.5~4个纬距的范围内。在暖心区下方的3 km高度处和距台风中心1.5~3个纬距的区域内存在一个比湿水平距平达2.5 g/kg的湿心区;高层暖心区和低层湿心区的对应出现是台风成熟阶段的主要热力特征之一。相对湿度分析揭示出在台风区域内存在一个半径约3个纬距,高度约6~7 km的近饱和柱体;在台风的发展阶段和成熟阶段,台风区域内大气层结通常在3 km处由对流不稳定层结迅速转变为对流稳定层结。最后,利用飞机下投探空仪的观测资料验证了COSMIC资料分析的一些结论。 展开更多
关键词 COSMIC GPS 下投探空 台风热力结构 合成分析
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COSMIC反演精度和有关特性的检验 预览 被引量:13
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作者 杜明 杨引明 丁金才 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期 586-593,共8页
COSMIC是一个由6颗低轨卫星组成的用于天气、气候和电离层观测的空基GPS星座观测系统,从2006年9月开始每天可提供覆盖全球的约2000-3000个掩星点,掩星过程可提供从40 km高空到近地面的大气温、压、湿的廓线资料。为了有效利用这些资料,... COSMIC是一个由6颗低轨卫星组成的用于天气、气候和电离层观测的空基GPS星座观测系统,从2006年9月开始每天可提供覆盖全球的约2000-3000个掩星点,掩星过程可提供从40 km高空到近地面的大气温、压、湿的廓线资料。为了有效利用这些资料,以探空资料为基准,对2007年1—10月我国及邻近区域的COSMIC掩星资料进行精度、可用性和全天候性的检验。结果表明:COSMIC反演的温度和折射率的精度很高,水汽压的精度相对较差。与NCEP/NCAR再分析资料相比,折射率和湿度廓线有更高精度。 展开更多
关键词 空基GPS气象学 COMIC掩星 飞机下投探空仪
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近10年来上海卫星气象遥感应用技术研究进展 预览
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作者 崔林丽 杨何群 +4 位作者 葛伟强 贺千山 杜明 朱雪松 罗双 《气象科技进展》 2017年第6期92-98,共7页
立足《我国气象卫星应用发展专项规划(2010-2015年)》,紧密围绕风云系列气象卫星业务应用,上海区域卫星气象业务应用取得了较好进展。总结近10年来上海市气象局卫星遥感业务应用技术所取得的成果,并分析工作中存在的不足,为未来... 立足《我国气象卫星应用发展专项规划(2010-2015年)》,紧密围绕风云系列气象卫星业务应用,上海区域卫星气象业务应用取得了较好进展。总结近10年来上海市气象局卫星遥感业务应用技术所取得的成果,并分析工作中存在的不足,为未来上海卫星遥感气象应用工作提供支撑。 展开更多
关键词 气象卫星 遥感业务 应用进展 上海
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FY-3A SATELLITE MICROWAVE DATA ASSIMILATION EXPERIMENTS IN TROPICAL CYCLONE FORECAST
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作者 杨引明 杜明 张洁 《热带气象学报:英文版》 SCIE 2013年第3期297-304,共8页
China’s new generation of polar-orbiting meteorological satellite FY-3A was successfully launched on May 26,2008,carrying microwave sounding devices which had similar performance to ATOVS of NOAA series.In order to ... China’s new generation of polar-orbiting meteorological satellite FY-3A was successfully launched on May 26,2008,carrying microwave sounding devices which had similar performance to ATOVS of NOAA series.In order to study the application of microwave sounding data in numerical prediction of typhoons and to improve typhoon forecasting,we assimilated data directly for numerical forecasting of the track and intensity of the 2009 typhoon Morakot(0908)based on the WRF-3DVar system.Results showed that the initial fields of the numerical model due to direct assimilation of FY-3A microwave sounding data was improved much more than that due to assimilation of conventional observations alone,and the improvement was especially significant over the ocean,which is always without conventional observations.The model initial fields were more reasonable in reflecting the initial situation of typhoon circulation as well as temperature and humidity conditions,and typhoon central position at sea was also adjusted.Through direct 3DVar assimilation of FY-3A microwave data,the regional mesoscale model improves the forecasting of typhoon track.Therefore,the FY-3A microwave data could efficiently improve the numerical prediction of typhoons. 展开更多
关键词 SATELLITE data ASSIMILATION FY-3A microwave SOUNDING typhoon Morakot 3DVAR
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