资料通讯 国家自然科学基金委员会地球科学部南京信息工程大学大气资料服务中心

AIRS卫星数据集简介 1资料概况 2011年4月,南京大气资料服务中心从NASA戈达德地球科学数据和信息服务中心（Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center,简称GES DISC）引进了AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）卫星资料,包括AIRS标准反演产品全球1°×1°格点日值数据集、AIRS标准反演产品全球1°×1°格点月值数据集。     

基于加密探空资料的上海不同云天下AIRS/Aqua相对湿度廓线反演精度研究

目前云对卫星相对湿度廓线反演精度的影响研究大多是针对云量,对其他云属性的影响研究尚少,云高也是影响卫星相对湿度廓线反演精度的重要因素。利用上海宝山站L波段(1型)加密探空资料,分析了上海地区7—9月不同质量控制标识、云量和云顶高度条件下大气红外探测器AIRS/Aqua (Atmospheric Infrared Sounder)相对湿度廓线的反演精度,以期为今后开展AIRS等卫星资料的同化研究提供科学依据。结果表明：（1）AIRS相对湿度廓线反演误差随着云量的增加而逐渐增大,并且随着气压值的升高,少云与多云时的均方根误差(Root Mean Squared Error, RMSE)之差有逐渐增大的趋势;（2）云顶高度越高,AIRS相对湿度廓线反演精度越差,云顶以上湿度廓线反演精度更高,而云顶以下高度的反演误差较大;（3）高云且多云时,AIRS相对湿度廓线的反演精度最差,850 hPa处,AIRS相对湿度反演数据与探空资料绝对误差的下限达到了-63.51%;(4)虽然质量控制标识为0时,AIRS湿度廓线在对流层范围内的反演精度仍达不到无线电探空的水平,但是相对于质量控制标识1时,反演精度...     

国家自然科学基金委员会地球科学部 南京信息工程大学大气资料服务中心 资料通讯

MERRA卫星分析资料介绍 1资料简介 NASA（National Aeronautics and Space Administration）戈达德地球科学数据和信息服务中心（GESDISC,Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center）提供了MERRA（The Modern Era Retrospecfive--analysis for Research and Applications）数据、数据的访问方法以及数据服务。     

国家自然科学基金委员会地球科学部南京信息工程大学大气资料服务中心资料通讯

第10卷第2期（总第34期）2011年8月全球海表温度（SST）数据集简介本期介绍大气资料服务中心目前存放的3套全球海表温度（sea surface tem perature,简称SST）资料,分别是NOAA最优差值海表温度数据集、NOAA延长重建的海表温度数据集以及MODIS海表温度温度数据集。     

两种红外晴空辐射订正方法及其反演大气参数的比较

比较了目前开发的两种红外晴空辐射订正算法：1）匹配的红外和微波探测值融合的算法,如AIRS／AMSU晴空订正算法（大气红外探测器AIRS,先进的微波探测器AMSU）;2）匹配的红外成像与探测值融合的算法,如AIRS／MODIS晴空订正算法（中分辨率光谱成像仪MODIS）。结果表明,相对于MODIS的晴空观测值而言,AIRS／MODIS晴空订正算法优于AIRS／AMSU晴空订正算法,而且AIRS／MODIS晴空订正辐射值反演的大气温湿廓线与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的客观分析场更接近;尽管这两种晴空订正算法本质上相当不同,但都是有效且互补的,当微波探测资料不能获得时,融合红外成像仪和探测器资料就成为唯一可靠的、间接使用有云影响的红外观测值的办法。     

青藏高原地区大气红外探测器（AIRS）资料质量检验及揭示的上对流层水汽特征

上对流层水汽（UTWV）是大气中最重要的温室气体,对全球气候变暖有重要贡献; 而青藏高原被认为是UTWV进入平流层的重要通道,在平流层－对流层水汽交换及平流层水汽变化中扮演着重要角色。首先利用高原探空站资料对大气红外探测器（AIRS）反演的水汽数据在高原地区的质量进行了检验,发现AIRS反演的水汽数据与探空实测数据是相当一致的。其中全年和夏半年AIRS的可信度较好,而冬半年,尤其是上对流层AIRS水汽可信度相对较低,但在缺乏高精密数据时仍部分可用。利用AIRS资料对青藏高原地区UTWV季节变化特征进行了分析,结果表明,高原冬季偏干,而夏季显著偏湿,并且空间分布具有明显的不均匀性。经验正交函数(EOF)分析显示,夏季高原UTWV主要存在三种空间分布型,即全区一致型,高原东西偶极型和南北带状偶极型。一致型分布具有明显的季节变化,而偶极型则以季节内振荡为主。在此基础上,重点研究夏半年高原地区UTWV季节内振荡特征,结果表明,UTWV季节内振荡的显著周期位于10～20天和30～60天。前者主要表现为纬向东传,并且可以越过高原进入我国江淮流域上空;而后者主要向南移动,基本表现为高原局地振荡。最后,进一步探讨了高原UTWV季节内振荡的可能机制,结果表明,高原地区UTWV的低频变化主要与高原热状况、南亚高压活动及其与二者相耦合的对流活动有关。     

NASA卫星观测及模式资料和WMO气象站点资料的可视化集成简介

1概况众所周知,目前可以从大量分散的气象数据服务中心获取卫星和站点观测资料,以及模式资料,但是对资料的检索、访问和处理要耗费很多的时间和精力。为此,南京信息工程大学大气资料服务中心（NADSC）和NASA（National Aeronautics and Space Administration）戈达德地球科学数据和信息服务中心（GES DISC,Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center）开展了国际合作研究,     

利用AIRS卫星资料反演大气廓线Ⅰ.特征向量统计反演法

引进美国威斯康星大学的IMAPP（International MODIS／AIRS Preprocessing Package）软件包，介绍了利用高光谱分辨率大气红外探测器AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）观测辐射值，用特征向量统计法反演大气温度、湿度等垂直廓线的算法，采用亮度温度分类和扫描角分类回归后，减小了反演误差。并将其应用到中国地区，通过与无线电探空值及欧洲中期天气预报中心ECMWF（European Center of Medium-range Weather Forecasts）客观分析场的比较，结果表明：该方法所获得的温度、水汽反演结果与探空观测及ECMWF大气廓线分布一致，且AIRS因其高光谱分辨率（即高垂直空间分辨率）显示了精细的大气结构。     

资料通讯国家自然科学基金委员会地球科学部南京信息工程大学大气资料服务中心

MERRA卫星分析资料介绍 1 资料简介 NASA(National Aeronautics and Space Administration)戈达德地球科学数据和信息服务中心(GES DISC,Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center)提供了MERRA(The Modern Era Retrospective-analysis for Research and Applications)数据、数据的访问方法以及数据服务.GES DISC支持大量地面观测数据、多卫星传感器和模式数据存档,包括MERRA资料.其下的模式和同化资料信息服务中心(MDISC)是提供模式资料和服务的一站式(one-station)入口,可以通过MDISC的网页去查找MERRA资料种类并下载,也可以通过各种工具在线处理资料,如GrADS、OPeNDAP(网络数据索取的开放工程)、Giovanni(在线数据可视化和分析工具)等.     

资料通讯

国家自然科学基金委员会地球科学部南京气象学院大气资料服务中心第５卷第１期（总第１４期）１９９９年６月ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分析计划提供的　　　　　　　１９５８～１９９７年逐日资料介绍美国国家环境预报中心（ＮＣＥＰ）和国家大气研究中心（ＮＣＡＲ）联合执行的全球大气４０年资料再分析计划通过ＣＤＣ（ＣｌｉｍａｔｅＤｉａｎｏｇｉｓｔｉｃＣｅｎｔｅｒ）利用磁带的形式向外发行。南京大气资料服务中心通过ＮＣＥＰ朱跃建获得了磁带形式的４０年再分析逐日资料。现在把资料的基本情况作一简单的介绍。１　资料分类该资料集分…     

GPCP全球降水资料数据集介绍

南京大气资料服务中心最近收到GPCP全球降水资料,包括1°×1°的逐月、逐日全球降水资料和2．5°×2．5°逐月全球降水资料。逐月的资料数据集延伸时段从1979年1月到2008年4月;逐日资料数据集延伸时段从1996年10月到2008年4月。区域范围覆盖全球（0．5°E-359．5°E,89．5°S～89．5°N）;为地面一层,一个变量。统计内容见表1：     

国家自然科学基金委员会地球科学部南京气象学院大气资料服务中心 《大气科学数据共享服务流程》

根据基金委地学部的指示精神 ,结合中心服务工作经验 ,现制订《大气科学数据共享服务流程》,以实现大气科学资料、成果规范化管理。1 .本“中心”提供的资料均属于可供共享的大气科学数据 ,有关这些数据的信息 ,通过“中心”的《资料通讯》发布。2 .用户请先查阅大气资料服务中心发布的《资料通讯》,选择您所需要的资料 ,列出需要的资料内容 (包括资料名、要素名 ) ,并标明是依据哪一期《资料通讯》(卷、期、项 )的报道 ,填写《申请索要资料的清单》。通过邮寄或发送电子邮件的方式把索要清单交给南京大气资料服务中心。3.“中心”接到索要…     

大气红外探测器(AIRS)温、湿廓线反演产品及边界层高度在黄土高原的验证

利用黄土高原地区加强观测期探空资料和大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)反演的温度、相对湿度廓线资料,评估了AIRS反演产品在黄土高原的适用性,以及利用AIRS温度廓线计算边界层高度的可行性。结果表明,各种边界层高度计算方法相关性显著,平均高度差异一般不超过200 m;Richardson数临界值的选取对确定边界层高度的影响不大。AIRS反演的大气温度和相对湿度均能很好地反映环境温湿的变化;温度平均偏差在±1 K以内,均方根误差一般不超过2 K;AIRS反演的地面气温误差相对较大,平均偏差和均方根误差分别为-1.68 K和3.32 K,并且会影响边界层高度的确定;AIRS相对湿度平均偏差在±10%以内,均方根误差不超过20%。利用Parcel法估计的边界层高度结果显示,根据AIRS反演的温度廓线确定的AIRS边界层高度低于利用探空观测资料确定的边界层高度,但能较好地再现边界层高度的变化,在没有探空数据时,可以用AIRS反演的温度廓线确定边界层高度。     

AIRS资料质量控制对飓风路径模拟的影响试验

对WRFDA模式中AIRS亮温资料质量控制方案进行了检验,并以美国Earl飓风为例进行数值试验,研究了质量控制方案对飓风路径模拟的影响。试验结果表明:WRFDA模式中11条质量控制原则对红外高光谱AIRS亮温资料的同化效果影响很大,不论是加入逐条质量控制原则,还是缺席某条质量控制原则,飓风路径的模拟情况都比不上控制试验;而在所有质量控制原则都加入之后,在大部分模拟时段内同化试验中模拟的飓风路径偏差都要小于控制试验,而且同化试验中最大路径偏差也小于控制试验。不同的质量控制原则对观测资料的过滤能力也不一样,其中地表发射率Jacobian分量检测、临边检测、云检测和SST检测等4个质量控制原则剔除卫星资料数量相对较多。本文中AIRS亮温资料质量控制方案的对比试验,可以为中国发展红外高光谱卫星系统提供非常有益的借鉴和参考。     

基于高光谱资料对FY-1C/1D气象卫星进行交叉定标

介绍了利用AQUA卫星高光谱AIRS资料对FY-1C、FY-1D气象卫星热红外通道进行交叉定标的方法及定标结果。首先利用卫星轨道预报软件预报出AQUA与FY-1C以及AQUA与FY-1D卫星交叉点,再对交叉区域卫星资料进行像元投影和像元匹配,像元匹配包括时间、观测角度、环境均匀性等检验。以AIRS探测结果作为辐射基准,利用其观测值和FY-1卫星热红外通道光谱响应函数进行光谱匹配,最终得到FY-1卫星热红外通道的准真值并与FY-1卫星的业务产品进行比较分析。对FY-1C、FY-1D两年多卫星资料进行多次交叉比对,结果表明FY-1C通道4比AIRS观测亮温低1.3K左右,通道5低3.6K左右;而FY-1D通道4比AIRS观测亮温低0.3K左右,通道5低3.6K左右。这个准真值与FY-1观测的计数值进行再定标得到新的定标系数。     

利用高光谱红外探测资料反演大气参数

文章介绍了红外高光谱的卫星探测技术以及利用现有的机载和星载高光谱资料的反演方法，着重讨论了美国NASA地球观测系统上携带的大气红外探测仪AIRS的反演方法。     

AIRS资料反演大气温度廓线的通道选择研究

通过引入信息容量的概念,给出了一种对高光谱大气探测资料所包含各种大气参数有效信息进行描述的方法;然后以信息容量为指标,设计了利用"逐次吸收法"进行通道选择的计算方案;最后针对利用大气红外探测器(AIRS Atmospheric Infrared Sounder)探测资料反演大气温度廓线进行了通道选择试验.从将本文试验选择结果与NASA(National Aeronautics and Space Administration) DAAC(Distributed Active Archive Center)进行AIRS产品反演时所使用通道进行比较的结果表明,利用信息容量为指标,并按照"逐次吸收法"进行通道选择是可行的.     

用空间匹配的MODIS云产品客观确定AIRS云检测

中分辨率成像光谱仪MODIS有可见光及近红外通道,云检测能力超过大气红外探测器AIRS,在我们的算法中,AIRS云检测由落在每个AIRS视场中的精确空间匹配的1 kmMODIS云检测产品客观确定。实况资料测试说明该AIRS云检测算法简单易行且精度较高,目前正在业务使用。     

高光谱大气红外探测仪(AIRS)反演大气不稳定度指数在强对流天气个例中的应用试验

使用探空、NCEP-FNL,数据和高光谱分辨率大气垂直探测仪(AIRS)标准反演数据计算大气不稳定度指数,对2011年6月23日北京强对流天气发生前的本地及上游大气中不稳定能量进行分析研究。分析发现:利用08、14和20时探空数据计算的北京站不稳定度指数显示了在"6·23暴雨"过程发生前后北京上空不稳定能量变化,上游关键区无探空数据;利用NCEP和AIRS数据计算的不稳定度指数显示,强对流天气发生前,在北京的上游关键区大气处于极端不稳定状态(K指数大于40,SI指数小于一5),有利于强对流天气发生。文章的研究结果表明,探空数据时空分辨率较低,不利于监测强对流天气的发生;质量控制后AIRS数据计算的不稳定度指数可以监测对流天气的发生;空间分辨率较低的NCEP数据监测小范围大气不稳定层结能力较低。综上所述,AIRS反演产品具有弥补探空资料时空分辨率不足的优势,利用AIRS L2反演产品计算晴空大气不稳定度指数产品可以监测到"6·23暴雨"天气发生前上游关键区大气层结稳定度状态,为预报员决策提供有效的辅助信息。     

国家自然科学基金委员会地球科学部南京气象学院大气资料服务中心资料通讯(23)

NCEP/ NCAR1日 4次再分析资料数据集南京大气资料服务中心最近收集到 NCEP/NCAR1日 4次 ( 0 0 ,0 6 ,1 2 ,1 8时 )再分析资料 ,该资料数据集的延伸时段从 1 951年到 2 0 0 2年 ,共计 52 a,区域范围覆盖全球。要素内容与NCEP/NCAR逐日再分析资料类同 ,包括等压面资料、地面资料和通量资料 ,共计 6 0个要素。全部资料数据按性质和变量归类 ,按年代排列 ,现分类介绍如下。表 1　 1日 4次地面资料地面变量名文件名前缀单位 最小信息位(精度 )每个文件 (1a)大小 / MB 数据容量 / GBAir tem perature A ir.sig995 K 0 .12 9.2 1.5 2S…