基于MOM4海洋模式的衛(wèi)星資料同化方案的改進(jìn)及評估.pdf

1、海洋氣象研究特別是業(yè)務(wù)預(yù)報中對衛(wèi)星遙感觀測資料的應(yīng)用已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注和重視。目前國內(nèi)氣候業(yè)務(wù)同化系統(tǒng)中對于遙感觀測資料的應(yīng)用基本是空白。稀疏的，時空非連續(xù)的浮標(biāo)觀測資料使我們能得到的海洋信息極為有限也很片面，難以在資料同化中有效優(yōu)化數(shù)值模式。因此本文發(fā)展了國家氣候中心新一代海洋資料同化系統(tǒng)(BCC_GODAS_2.0)，重點(diǎn)關(guān)注衛(wèi)星遙感資料的同化方法，并且評估其對氣候模擬的影響。 本文針對衛(wèi)星遙感海表溫度資料的特點(diǎn)設(shè)計了

2、一套質(zhì)量控制方案，通過數(shù)據(jù)稀疏化、位置檢查、范圍檢查和空間一致性檢查四步的質(zhì)量控制，將不合理的海溫值進(jìn)行了剔除。分別用AVHRR海表溫度和FY-3海表溫度進(jìn)行了質(zhì)量控制試驗(yàn)，通過和NOAA/NASA同類質(zhì)量控制方案進(jìn)行對比驗(yàn)證，表明了本文的質(zhì)量控制方案能有效的剔除了不合理的海溫值，保證了進(jìn)入同化系統(tǒng)的觀測資料的質(zhì)量。 本文發(fā)展了國家氣候中心新一代海洋資料同化系統(tǒng)(BCC_GODAS_2.0)，重點(diǎn)考慮衛(wèi)星高度計資料和衛(wèi)星遙感海表

3、溫度資料的協(xié)調(diào)同化。同化方案中對高度計資料的同化構(gòu)造動力約束關(guān)系，將海表動力高度進(jìn)行垂向投影；利用了海表動力高度和溫鹽的關(guān)系，將觀測的海表溫度作為一個強(qiáng)約束引入到代價函數(shù)中，動力高度的計算可以部分改善單純由衛(wèi)星高度計資料計算的海面高度的固有偏差，從而達(dá)到優(yōu)化海洋溫鹽分布的目的。 利用MOM4模式和BCC_GODAS_2.0進(jìn)行了全球的5年資料同化試驗(yàn)，分別用TAO、OISST和SODA數(shù)據(jù)集檢驗(yàn)同化效果。試驗(yàn)結(jié)果證明，通過對衛(wèi)星