[发明专利]一种散射计风场同化的质控方法、系统、存储介质及设备

说明书

本发明公开了一种散射计风场同化的质控方法、系统、存储介质及设备，包括：获取用于进行同化分析的观测位置处t时刻的散射计风场观测资料；提取t时刻的散射计风场观测资料的背景场中的降雨率；将该降雨率与预先确定的背景场降雨率进行比较，若大于背景场降雨率，则将t时刻的散射计风场观测资料标记为错误观测，不参与同化，否则，参与同化。优点：本发明使用背景场降雨率对散射计风场观测资料进行质控，可以进一步剔除观测资料中的降雨污染，有效补充质控中存在的不足，改进Ku波段散射计的同化水平，从而改进分析和预报水平。

技术领域

本发明涉及一种散射计风场同化的质控方法、系统、存储介质及设备，属于大气科学技术领域。

背景技术

资料同化通过结合观测资料和模式背景场，可以获取更准确的初值，对改进数值天气预报具有重要意义。然而洋面上的常规观测资料分布零散，这在一定程度上限制了洋面预报水平。随着科技发展，气象卫星被视为一种获取洋面大面积观测信息的有效手段，卫星资料的同化明显提高了数值预报水平。在众多气象卫星仪器中，散射计是一种工作于Ku或C波段的微波雷达仪器，通过向海表发射电磁波并接收返回的雷达信号来反演海表风场，该风场资料具有较高的空间分辨率和较大的覆盖范围。很多的研究都表明了同化散射计风场可以改进数值预报，改进区域模式的台风强度和路径预报。Ku波段中法海洋卫星（CFOSAT，Chinese-French Oceanography Satellite）上搭载了微波散射计（SCAT，Scatterometer），已经有多个研究验证了该资料具有较高的准确性，但相关的同化研究还较为缺乏。

在资料同化中，对观测进行质量控制（质控）是一个非常重要的步骤，其目的是剔除低质量、不具有代表性的观测，保留好的观测，从而改进同化效果。对散射计而言，降雨是降低其质量最主要的原因，尤其是对于Ku波段。由于技术和时效等原因，反演残差（或者叫最大似然估计，MLE）是当前业务运行的散射计风场反演系统中较为有效且通用的质控方法，CFOSAT的风场质控也同样使用该方法。虽然该方法被广为使用，然而它并不能完全排除降雨污染。由于CFOSAT的质控存在不足，这在一定程度上制约了该资料的同化效果。降雨会明显降低Ku波段散射计海面风场的质量，而当前MLE法不能完排除该资料中的降雨污染，从而限制了该资料的同化效果。所以在同化中找到一种方便的质控方式，对改进CFOSAT，甚至是Ku波段散射计风场的同化，改进数值预报具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种散射计风场同化的质控方法、系统、存储介质及设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种散射计风场同化的质控方法，包括：

获取用于进行同化分析的观测位置处t时刻的散射计风场观测资料；

提取t时刻的散射计风场观测资料的背景场中的降雨率；

将该降雨率与预先确定的背景场降雨率进行比较，若大于背景场降雨率，则将t时刻的散射计风场观测资料标记为错误观测，不参与同化，否则，参与同化；

所述背景场降雨率的确定过程包括：

获取观测位置处的预设时间段的散射计风场观测资料；

提取该预设时间段的散射计风场观测资料的背景场中的累计降雨量；

将累计降雨量除以所述预设时间段得到背景场降雨率。

进一步的，所述提取该预设时间段的散射计风场观测资料的背景场中的累计降雨量，包括：

利用水平双线性插值从背景场中得到观测位置处该预设时间段的累计的总积云降水和累积的总微物理降水；将累计的总积云降水和累积的总微物理降水相加，得到观测位置处的累计降雨量。