利用云對稱性假定分析微波成像儀全天空偏差特征*

劉 梅 希 爽 張 鵬 馬 剛 谷松巖

1 中國氣象科學研究院，北京 100081 2 中國氣象局地球系統數值預報中心，北京 100081 3 國家衛星氣象中心，北京 100081

提 要： 星載微波成像儀全天空觀測資料包含了云和降水的信息，但全天空的觀測誤差不滿足資料同化中觀測誤差為高斯分布的要求。根據歐洲中期天氣預報中心提出的云對稱性假定，建立了風云三號C星微波成像儀(Fengyun-3C Microwave Radiation Imager，FY-3C MWRI)資料全天空觀測誤差模型，選取超強臺風瑪莉亞和利奇馬作為研究個例，將全天空觀測輻射率進行質量控制和標準化之后分析了全天空的初估場偏離值(first-guess departure，FG departure)特征。結果顯示：在云對稱性假定下，FY-3C MWRI所有通道的全天空初估場偏離值均接近高斯分布，可以用于觀測資料的誤差分析；較傳統微波晴空資料誤差分析模型，基于云對稱性假定的全天空觀測誤差分析模型新增了43.90%～54.63%的衛星觀測資料分析，新增觀測資料主要來自臺風螺旋云帶和云墻部分區域。文章初步挖掘了FY-3C MWRI全天空觀測資料的可同化潛力,對進一步提高國產風云衛星微波資料在數值預報中的利用率有實際應用價值。

引 言

衛星資料占全球數值預報系統所需資料的90%～95%，但至少75%的衛星觀測數據因為受到云、降水以及地表發射率難以量化的影響而無法使用(Bauer et al，2010)。全球幾大數值預報中心從20世紀90年代就已開始探索受云雨影響的衛星觀測資料同化技術(Bauer et al，2006a；Krishnamurti et al，1984；Treadon et al，2002；Tsuyuki et al，2002)。經過近30年的探索，衛星資料同化在技術上已經跨過了僅同化完全晴空資料的時代(Geer et al，2018)?！?br>