基于FY-4A卫星探测区域模式背景误差和观测误差估计的长波红外通道选择研究

中国新一代静止气象卫星风云四号A星（FY-4A）上搭载的干涉式大气垂直探测仪GIIRS（Geostationary Interferometric Infrared Sounder）是世界上首台在静止轨道运行的高光谱红外探测仪器,拥有1650个通道,其中长波通道689个,中波通道961个。由于计算机存储能力、数据传输和变分同化时效性等限制,目前很难在业务环境中同化全部通道,并且多通道卫星信息往往存在一定的空间相关和光谱相似,故在实际应用中必须降低高光谱资料的通道维数,去除数据冗余和观测相关性,挑选出对特定目标起主要作用的通道子集,进而利用有限的通道来最大限度地提供观测信息。考虑GRAPES（Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System）数值预报系统估计得到的FY-4A观测范围内的背景误差协方差矩阵,并且在GIIRS观测误差后验重估计的基础上,结合通道权重函数峰值和信息熵分步迭代法对其长波通道进行了通道选择研究和试验。结果表明,在给定选择通道个数时,权重函数法和信息熵方法得到的通道组合进行温度和湿度误差分析时误差整体比单一方法小,在给定通道个数（40个）少于单一方案（50个）时,误差分析结果相当。GIIRS最优通道选择的研究为该资料的同化应用建立了基础。      

双权重质量控制法在FY-3B/IRAS资料中的应用研究

变分同化卫星资料前需要采用严格的质量控制方法以剔除离群资料。文中进行了风云三号B星红外分光计资料的质量控制研究。选取2012年12月26日00时至2013年1月4日18时共10天IRAS全球L1c格式资料作为研究对象,基于通道亮温偏差利用双权重质量控制法,剔除受云、地表发射率影响和误差较大的离群资料。结果表明,通过双权重质量控制后,IRAS通道亮温偏差均值和标准差整体有所减少;偏差均值和标准差随时间变化很稳定。最后把此方法耦合到GRAPES同化系统进行IRAS资料的初步质量控制应用得到结果是可行的。     

大气再分析资料中潜在可预报性的特征及其差异

利用1957年9月—2002年8月ECMWF和NCEP/NCAR月平均再分析资料,分别讨论了冬季和夏季SLP(sea level pressure,海平面气压)、500hPa高度、200hPa纬向风和850hPa经向风年际变率的潜在可预报性特征。结果表明:热带地区的潜在可预报性较高,尤其是赤道中东太平洋地区,而中高纬地区的潜在可预报性则较低。比较两套资料潜在可预报性的异同后发现:南半球的差异均明显大于北半球,特别是南极地区;低层变量的差异均大于中高层变量;东亚大陆在冬、夏季均具有一定的潜在可预报性;冬季各变量均表现出东亚冬季风具有较高的年际变率潜在可预报性,且两套资料的差异较小;500hPa位势高度表现的东亚夏季风潜在可预报性在两套资料中较一致,而低层变量(SLP和850hPa经向风)表现的东亚夏季风年际变率潜在可预报性在两套资料中存在较大差异。     

安徽省气象业务资源池设计与应用

为了适应气象现代化以及重整节约资源,安徽省气象局基于虚拟化技术,开展了气象业务省级资源池设计与应用研究,主要包括服务器与存储资源池、桌面和应用资源池建设,并推进省市县业务整合,"云+端"和移动化改造。本文从云计算的组成及核心技术、虚拟化存储技术、应用虚拟化技术和网络虚拟化技术方面展开关键技术探讨。给出了安徽省气象业务省级资源池总体架构、服务器与存储资源池、虚拟应用与虚拟桌面资源池和资源池调度管理系统的设计方案。通过对传统PC与虚拟桌面系统性能、故障处理可靠性测试进行比较,得出采用虚拟化后资源利用率和维护效率提高,24h功耗和服务器准备周期减少,软件故障维护和软件故障影响业务运行时间减少,不影响硬件故障维护和业务运行。安徽省气象业务资源池建设具有实际的应用价值。     

基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外探测器的通道选择试验

由于高光谱大气红外探测器(AIRS)有2 378个通道,如何从众多的通道中提取主要的有用信息。针对这点,文中提出了基于主成分累计影响系数的通道选择方法。首先,进行通道的预处理。然后,考虑白天的通道组合,分别对温度和湿度雅可比矩阵进行主成分分析,得到每个通道对主成分的累计影响系数,根据累计影响系数的大小,进行通道排序。最后,考虑夜晚的通道组合,加入受太阳光影响的通道。最终得到白天和夜晚的入选通道子集。进行温度和湿度廓线反演的实验表明,该方法用于通道选择是可行的。