[发明专利]一种多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法

说明书

本发明公开了一种基于多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法，选择包括ECMWF、NCEP、T639、ERA5、GRAPES多个数值天气分析场/预报场作为多种辐射传输模式的输入场，生成模拟数据，利用加权相关法对多背景场多模式结果进行优化，改进后的模拟数据作为OMB方法的参考源，可更好监测仪器观测数据质量；本发明的多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法，提供集合优化后的模拟参考源作为质量评估的基础，提高多光谱成像/高光谱探测仪器的监测精度，有效提高并支撑卫星数据在中国气象局地球系统数值预报中心（CEMC）、欧洲中尺度天气预报中心（ECMWF）、英国气象局（UK‑MO）全球主要数值预报中心的业务同化应用程度。

技术领域

本发明属于在轨性能监测领域，涉及一种多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法。

背景技术

风云气象卫星上搭载了多台多光谱成像/探测仪器，如风云三号系列的中分辨率光谱成像仪(MERSI)、红外高光谱探测仪(HIRAS)、微波温度计(MWTS)、微波湿度计(MWHS)、微波成像仪(MWRI)使用的数据基本都是使用的基于单个模拟参考源数据，由于受不同数值预报场及辐射传输模式的影响较大，参考源数据之间经常会出现差异，这些差异有些是由于数值预报场差异引起，而有些则是辐射传输模式差异引起的，差异引起的不确定性难于进行甄别和把握，在地球系统数值预报中如何提高在轨仪器的数据质量是丞待解决的一个问题。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法，能够克服上述现有技术的不足。

一种多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法，包括以下步骤：

S1、读取辐射传输模式系数；

S2、循环读取NWP数据；

S3、依次循环所有观测时次文件，读取L1数据；

S4、将L1数据和NWP数据进行时空匹配，对应到观测网格上，包括以下步骤：S41、将观测时刻前后两个时次的NWP数据进行线性插值，得到观测时刻的NWP数据；S42、利用观测网格的经纬度，将观测网格中心位置附近NWP数据重新采样到观测网格上；

S5、计算正演辐射率/亮温数据；

S6、对多个数值预报场模拟数据结果加权计算获得集合模拟参考源。

进一步，所述辐射传输模式系数，包括RTTOV、CRTM、ARMS。

进一步，所述NWP数据，包括：数值预报场(源自ECMWF、NCEP、 T639、ERA5、GRAPES)、以及辅助数据中的静态数据部分大气输入场的上下层边界。

进一步，观测网格是从卫星观测资料上获得。

进一步，计算正演辐射率/亮温数据。

本发明有益效果：解决了利用多种数值预报场和多种辐射传输模式得到的多样本集合对背景辐射模拟引起的不确定性进行甄别和把握的问题，选择包括但不限于CEP、T639、ERA5、GRAPES数值天气分析场/预报场作为多种辐射传输模式的输入场，生成模拟数据，利用加权相关法对多背景场多模式结果进行优化，改进后的模拟数据作为OMB方法的参考源，可更好监测仪器观测数据质量；本发明的多模拟参考源的仪器在轨性能评估方法，提供集合优化后的模拟参考源作为质量评估的基础，提高多光谱成像/高光谱探测仪器的监测精度，有效提高并支撑卫星数据在中国气象局地球系统数值预报中心(CEMC)、欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)、英国气象局(UK-MO)全球主要数值预报中心的业务同化应用程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明 实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。