2021年7月发射的风云三号E星(FY-3E)是世界首颗民用晨昏轨道气象卫星,其搭载的WindRAD双频测风雷达具有全球海面风场探测能力。本文首先基于FY-3E/WindRAD L1级观测资料,研究了雷达海面后向散射和风场之间的非线性关系,分别建立了适用于...2021年7月发射的风云三号E星(FY-3E)是世界首颗民用晨昏轨道气象卫星,其搭载的WindRAD双频测风雷达具有全球海面风场探测能力。本文首先基于FY-3E/WindRAD L1级观测资料,研究了雷达海面后向散射和风场之间的非线性关系,分别建立了适用于C和Ku波段VV/HH极化的地球物理模式函数(GMF)。随后,结合最大似然估计法(MLE)对WindRAD散射计探测资料进行风场反演。利用海洋浮标、中法海洋卫星散射计(CSCAT)和美国国家环境预报中心(NCEP)模式风场资料对WindRAD反演风场进行验证。结果显示:WindRAD反演风速与浮标风速偏差约为0.2 m s^(-1),均方根误差(RMSE)在1.13~1.44 m s^(-1)之间,优于2 m s^(-1)的业务化应用的风速精度要求;两者风向偏差在1.4°~3.0°之间,RMSE在25.3°~30.1°之间。WindRAD和CSCAT风场具有较好的一致性,风速RMSE在1.37~1.6 m s^(-1)之间,风向RMSE在22.9°~25.9°之间。WindRAD和NCEP模式风速RMSE在1.87~2.23 m s^(-1)之间,风向RMSE在22.4°~27.1°之间。研究表明WindRAD散射计C和Ku波段VV/HH极化反演风场均具有较高的精度,充分显示了WindRAD载荷在全球海面风场探测方面的应用潜力和价值。展开更多
文摘2021年7月发射的风云三号E星(FY-3E)是世界首颗民用晨昏轨道气象卫星,其搭载的WindRAD双频测风雷达具有全球海面风场探测能力。本文首先基于FY-3E/WindRAD L1级观测资料,研究了雷达海面后向散射和风场之间的非线性关系,分别建立了适用于C和Ku波段VV/HH极化的地球物理模式函数(GMF)。随后,结合最大似然估计法(MLE)对WindRAD散射计探测资料进行风场反演。利用海洋浮标、中法海洋卫星散射计(CSCAT)和美国国家环境预报中心(NCEP)模式风场资料对WindRAD反演风场进行验证。结果显示:WindRAD反演风速与浮标风速偏差约为0.2 m s^(-1),均方根误差(RMSE)在1.13~1.44 m s^(-1)之间,优于2 m s^(-1)的业务化应用的风速精度要求;两者风向偏差在1.4°~3.0°之间,RMSE在25.3°~30.1°之间。WindRAD和CSCAT风场具有较好的一致性,风速RMSE在1.37~1.6 m s^(-1)之间,风向RMSE在22.9°~25.9°之间。WindRAD和NCEP模式风速RMSE在1.87~2.23 m s^(-1)之间,风向RMSE在22.4°~27.1°之间。研究表明WindRAD散射计C和Ku波段VV/HH极化反演风场均具有较高的精度,充分显示了WindRAD载荷在全球海面风场探测方面的应用潜力和价值。
