空间中心微波室徐星欧副研究员与荷兰皇家气象局(KNMI)进行合作研究,对降水导致风场的空间异质进行定量化,提出了微波散射计海面风场反演的第四种质量控制因子Joss,研究理论成果于2020年正式发表于《IEEE地球科学与遥感》(TGARS)杂志。后续合作研究和分析表明,该因子对降水的表征特性优于已有的质量控制因子,同时,从原理上,与MLE具有互补特性。近日,徐星欧与荷兰皇家气象局合作,完成了该因子用于微波散射计风场反演业务运行的方法确定及结果评估报告,该质量控制因子以数值预报质量控制(NWP-QC)和短临预报质量控制(Nowcasting-QC)的形式,形成业务运行系统中的新型质量标识方法,正式应用于包括中法海洋卫星(CFOSAT)、海洋(HY)系列卫星散射计等的Ku波段散射计降水影响观测的质量标识,纳入欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)海洋与海冰卫星应用装置(OSI SAF)中,荷兰皇家气象局承担负责的微波散射计数据处理和反演业务系统。该系统为用户提供准实时的产品和信息,新型质量控制方法的引入,有助于更真实地表达降水存在条件下动力环境;其中,较为保守的NWP-QC替代了原有基于“MLE”的质量控制方法,而较为松弛的Nowcasting-QC则投入短临预报应用,为填补降水条件下短临预报数据缺失的空白做出贡献。

以Joss为基准(纵轴),2DVAR风场为横轴,对数据进行排序显示:颜色表示散射计观测风场单元的降水量(左图),对应区域与C波段质量接收风场的矢量差(中图)和对应的考察样本数(右图)。由图可见,Joss对降水具有很好地区分性质。

海洋2B星(HY-2B)散射计观测于2021年4月29日UTC20:00,位于北大西洋52° N, 45° W附近的风场(KNMI业务系统反演结果)。左图为使用MLE QC, 中间为使用NWP QC,右图为nowcasting QC质量控制的对应结果。质量剔除的风场以黑色箭头表示。
(供稿:微波室)