近期上海台风研究所牛泽毅实习研究员和张蕾研究员联合中国365bet电子游戏_365bet规则_365一直提款维护中地球系统数值预报中心翁富忠老师团队，在GSI同化系统中首次接入风云四号先进成像仪AGRI水汽通道9(6.25 μm)和通道10(7.1 μm)的亮温资料，并针对2020年东亚“暴力梅”典型天气个例进行同化试验，显着改进了区域模式降水预报评分。

本研究首先针对资料稀疏化问题进行了敏感性研究，结果表明设置60 km的稀疏化网格相对于120 km的稀疏化网格可以激发出更合理的水汽增量，且72小时内的降水TS评分有一定提高。此外，采用变分偏差订正方案(VarBC)可以有效订正AGRI气团偏差和扫描角偏差，通道9和10偏差订正前后的O-B(观测亮温减模式背景场模拟亮温)平均偏差分别为-1.185 K和 0.02 K，-0.559 K和 -0.01 K(图1)，且更符合高斯分布。

图1 2020年7月5日0000 UTC，FY-4A AGRI通道9(上图)和通道10(下图)同化的资料点偏差订正前后O-B(单位:K)的空间分布。其中背景为FY-4A 10.7µm 红外通道的亮温(单位:K)，白线为WRF模拟区域。

在同化AMSU-A资料基础上(CTL)，发现同化FY4A AGRI对流层中上层水汽通道9后(EXP_WV9)，降水落区和降水量预报有中性偏好的改进效果，尤其是预报42小时到54小时的降水综合评分比CTL试验有明显改进;但是同化了AGRI对流层中下层通道10 (EXP_WV10)后，降水综合评分上表现为明显的中性偏差的效果，可能是由于地表发射率的影响(图2和图3)。相关研究成果发表在Remote Sensing。

图2 (a)EXP_WV9和(b)EXP_WV10试验相对于控制试验CTL的相对湿度(阴影，单位:%)和温度(黑色曲线，单位:K)增量剖面图。

本研究只是初步地同化评估了AGRI水汽通道同化对区域模式降水预报的影响，后续我们将针对AGRI通道10(7.1 µm)同化效果不佳的问题开展地表发射率敏感性试验，采用更严格的质量控制，希望能改进通道10的同化质量和效果。 目前世界各大数值预报机构如ECMWF、NCEP已经在业务数值预报模式系统中实现卫星资料的全空同化，后续研究工作将开展国产风云静止卫星成像仪AGRI观测资料全空同化方面的研究工作，以更有效地发挥观测数据所提供的有效信息。

图3 NoDA(黑色)，控制试验CTL(灰色)，EXP_WV9(红色)和EXP_WV10(蓝色)试验预报48到54小时的6小时累积降水综合评分图，检验阈值为(e)0.1 mm、(f)4 mm、(g)13 mm和(h)25 mm。

参考文献:

Niu Zeyi; Lei Zhang; Peiming Dong; Fuzhong Weng; Wei Huang; Jia Zhu; Effects of Direct Assimilation of FY-4A AGRI Water Vapor Channels on the Meiyu Heavy Rainfall Quantitative Precipitation Forecasts, Remote Sensing, 2022, 14 (3484).

原文链接：

https://doi.org/10.3390/rs14143484

（牛泽毅）