1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着气象卫星技术的迅速发展,星载微波辐射计已成为获取全球大气湿度信息的重要手段。
其中,FY-3B卫星作为我国第二代极轨气象卫星,其搭载的微波湿度计(MWHS)能够全天候、全天时地观测大气垂直湿度廓线,为数值天气预报、气候变化监测等提供宝贵数据。
然而,由于仪器自身特性、观测几何变化以及大气非均匀性等因素的影响,MWHS观测资料中存在着一定程度的扫描偏差,表现为亮度温度随扫描角度变化而发生系统性变化,这会直接影响反演大气湿度廓线的精度,进而制约MWHS资料在气象及相关领域的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者针对星载微波湿度计扫描偏差问题开展了大量研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在FY-3系列卫星微波湿度计扫描偏差订正方面做了大量工作,取得了显著进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以FY-3B卫星搭载的微波湿度计(MWHS)L1级亮温数据为基础,针对其存在的扫描偏差问题,开展以下几方面研究内容:
1.FY-3BMWHS扫描偏差特征分析-利用FY-3BMWHS观测资料,分析不同通道、不同频率下的扫描偏差幅度、空间分布特征以及时间变化规律。
-结合探空、ERA5等再分析资料,分析扫描偏差与大气温湿廓线、云液水含量、地表温度等因素的相关性,初步探讨扫描偏差的成因。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.数据收集与预处理:收集FY-3BMWHSL1级亮温数据、探空数据、ERA5再分析数据等,并对数据进行质量控制、格式转换、地理匹配等预处理工作。
2.扫描偏差特征分析:利用统计分析方法,分析FY-3BMWHS不同通道、不同观测角度下的亮温数据,计算扫描偏差的幅度、空间分布特征以及时间变化规律。
结合探空、ERA5等再分析数据,分析扫描偏差与大气温湿廓线、云液水含量、地表温度等因素的相关性,探讨扫描偏差的成因。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于拟将统计方法与物理方法相结合,构建基于统计和物理方法的FY-3B微波湿度计扫描偏差订正模型,并利用多源数据进行验证和评估。
具体而言,本研究的创新点包括:
1.结合FY-3BMWHS数据特点,改进现有的统计方法或发展新的扫描偏差订正算法,以提高订正模型的精度和适用性。
2.利用辐射传输模型,模拟不同观测角度、不同大气状况下的亮温值,分析扫描偏差的物理机制,并构建基于物理过程的扫描偏差订正模型,以增强订正模型的物理基础。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.张志清,陆风,徐云,等.FY-3B卫星微波湿度计扫描偏差订正研究[J].气象,2016,42(02):157-166.
2.丁璐,周顺武,谢永坤.风云三号B星微波湿度计资料偏差订正及应用[J].气象,2018,44(06):782-791.
3.王振会,董佩明,周顺武.风云三号B星微波湿度计三频融合反演大气水汽含量[J].遥感技术与应用,2016,31(02):360-367.
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