近日,南京信息工程大学大气物理学院鲍艳松教授团队在大气遥感领域的研究成果“A Method for Retrieving Thermodynamic Atmospheric Profiles Using Microwave Radiometers of Meteorological Observation Networks”(IEEE TGRS,CS=12.2,IF=8.125)上公开发表。南京信息工程大学大气物理学院为论文第一单位,博士研究生朱柳桦为论文第一作者,鲍艳松教授为论文通讯作者。论文给出了一种无探空站点地基微波辐射计数据反演方法。该方法可以为我国地基微波辐射计观测网业务建设提供了一套行之有效的数据处理方法,确保地基微波辐射计观测网大气温湿度高精度探测。
基于南郊站点地基微波辐射计观测数据,分别利用ERA5再分析资料与探空资料建立反演模型,反演的温湿度散点图如图1所示。再分析资料建模反演的温度精度为1.84K,湿度精度为12.93%;探空资料建模反演的温度精度为1.79K,湿度精度为12.22%。再分析资料建模反演的精度与探空资料建模反演的精度相当,且相对于微波辐射计本身的二级产品,精度有一定的提升,证明提出的反演方法具有合理性和有效性。
图1 南郊站点不同反演方法温湿反演结果廓线图:(a)为温度反演结果平均偏差;(b)为温度反演结果均方根误差;(c)为相对湿度反演结果平均偏差;(d)为相对湿度反演结果均方根误差。
将提出的再分析资料反演算法应用到北京其他站点的微波辐射计,并进行2m温度的反演对比。如图2所示,相比于EC再分析数据,反演的2米温湿度空间分布和实测数据更为一致。
图2 2m温度反演结果等值线图(左:温度;右:相对湿度)。从上到下依次为自动气象站观测数据、ERA5再分析资料数据、ERA5再分析资料反演结果。
该论文得到了国家重点研发计划(2017YFC1501704)和国家自然科学基金重点项目(41975046)等的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1109/TGRS.2022.3208939
(新闻稿审核:左泉)