Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá các sản phẩm gió thu được từ nhiều thiết bị phát tán vi sóng trên Biển Trung Quốc
Tóm tắt
Gió bề mặt biển (SSWs) rất quan trọng cho nhiều ứng dụng khí tượng và hải dương học, đặc biệt cho nghiên cứu khu vực về dự báo ngắn hạn và sự kết hợp Dự báo Thời tiết Số (NWP). Các thiết bị phát tán không gian có thể cung cấp các sản phẩm gió véc tơ bề mặt đại dương toàn cầu với độ phân giải cao. Tuy nhiên, với phạm vi không gian hạn chế và thời gian quay lại của từng cảm biến, việc nghiên cứu cải tiến từ nhiều quan sát của thiết bị phát tán vi sóng là rất có giá trị, bao gồm cả thiết bị phát tán tiên tiến trên các vệ tinh song song MetOp-A (ASCAT-A) và MetOp-B (ASCAT-B), cũng như các thiết bị phát tán vi sóng trên Oceansat-2 (OSCAT) và HY-2A (HY2-SCAT). Bốn sản phẩm gió thu được từ thiết bị phát tán này trên Biển Trung Quốc (0°–40°N, 105°–135°E) đã được đánh giá về phạm vi không gian, thời gian quay lại, và độ thiên về tốc độ gió và hướng gió, sau khi so sánh với gió dự báo ERA-Interim từ Trung tâm Dự báo Thời tiết Trung bình châu Âu (ECMWF) và phân tích phổ của các thành phần gió dọc theo quỹ đạo vệ tinh. Kết quả cho thấy phạm vi không gian của dữ liệu gió quan sát được bởi sự kết hợp của bốn cảm biến trên Biển Trung Quốc khoảng 92.8% trong khoảng thời gian 12 giờ vào lúc 12:00 và 90.7% vào lúc 24:00, tương ứng. Phân tích thời gian quay lại cho thấy có hai khoảng thời gian, từ 5:30–8:30 UTC và 17:00–21:00 UTC mỗi ngày, không có quan sát nào trong khu vực nghiên cứu. Dữ liệu gió quan sát được bởi bốn cảm biến dọc theo quỹ đạo vệ tinh trong một tháng đã được so sánh với dữ liệu ERA-Interim, cho thấy rằng độ thiên về cả tốc độ và hướng gió thay đổi theo tốc độ gió, đặc biệt với các tốc độ dưới 7 m/s. Độ thiên phụ thuộc vào đặc điểm của mỗi cảm biến vệ tinh và thuật toán thu thập dữ liệu của nó cho dữ liệu gió véc tơ. Tất cả những kết quả này sẽ quan trọng như là tư vấn trong việc lựa chọn sản phẩm gió phù hợp nhất cho các ứng dụng và để xây dựng các sản phẩm SSW kết hợp.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Atlas R, Hoffman R N, Leidner S M et al. 2001. The effects of marine winds from scatterometer data on weather analysis and forecasting. Bulletin of the American Meteorological Society, 82 (9): 1965–1990.
Brennan M J, Hennon C C, Knabb R D. 2009. The operational use of QuikSCAT ocean surface vector winds at the National Hurricane Center. Weather & Forecasting, 24 (3): 621–645.
Chakraborty A, Kumar R, Stoffelen A. 2013. Validation of ocean surface winds from the OCEANSAT-2 scatterometer using triple collocation. Remote Sensing Letters, 4 (1): 84–93.
Chelton D B, Freilich M H, Sienkiewicz J M et al. 2006. On the use of QuikSCAT scatterometer measurements of surface winds for marine weather prediction. Monthly Weather Review, 134 (8): 2055–2071.
Dee D P, Uppala S M, Simmons A J et al. 2011. The ERAInterim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 137 (656): 553–597.
Gohil B S, Sarkar A, Agarwal V K. 2008. A new algorithm for wind-vector retrieval from scatterometers. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 5 (3): 387–391.
Gohil B S, Sharma P, Sikhakolli R et al. 2010. Directional stability and conservation of scattering (DiSCS)-based directional-ambiguity removal algorithm for improving wind fields from scatterometer: a QuikSCAT example. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 7 (3): 592–595.
Gohil B S, Sikhakolli R, Gangwar R K. 2013. Development of geophysical model functions for oceansat-2 scatterometer. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 10 (2): 377–380.
Marcos P A. 2002. Wind Field Retrieval from Satellite Radar Systems. Doctoral Thesis. Universitat de Barcelona.
Nastrom G D, Gage K S. (1985. A climatology of atmospheric wavenumber spectra of wind and temperature observed by commercial aircraft. J. Atmos. Sci., 42 (9): 950–960.
OSI SAF. 2013. ASCAT Wind Product User Manual. SAF/OSI/CDOP/KNMI/TEC/MA/126 Version 1. 13.
Hersbach H. 2010. Comparison of C-band scatterometer CMOD5.N equivalent neutral winds with ECMWF. Journal of Atmospheric & Oceanic Technology, 27 (4): 721–736.
Persson A, Grazzini F. 2007. User guide to ECMWF forecast products. Meteorol. Bull., (3): 1–153.
Shrestha D L, Robertson D E, Wang Q J et al. 2013. Evaluation of numerical weather prediction model precipitation forecasts for short-term streamflow forecasting purpose. Hydrology and Earth System Sciences, 17 (5): 1913–1931.
Singh R, Kumar P, Pal P K. 2012. Assimilation of Oceansat-2-scatterometer-derived surface winds in the weather research and forecasting model. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 50 (4): 1015–1021.
Snoeij P, Attema E, Hersbach H et al. 2005. Uniqueness of the ERS scatterometer for nowcasting and typhoon forecasting. 2005 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, (7): 4792–4795.
Song L, Liu Z, Wang F. 2014. Comparison of wind data from ERA-Interim and buoys in the Yellow and East China Seas. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, published Online Second, Septembe. 2014. http://dx.doi.org/10.1007/s00343-015-3326-4.
Stoffelen A. 1998. Scatterometery. PhD thesis, University of Utrecht. ISBN 90-393-1708-9.
Stoffelen A, Haan S D, Quilfen Y, et al. 2000. ERS scatterometer ambiguity removal scheme comparison. OSI SAF, EUMETSAT. http://www.knmi.nl/publications/showBib.php?id=4835.
Stoffelen A, Portabella M. 2006. On bayesian scatterometer wind inversion. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 44 (6): 1523–1533.
Stoffelen A, Vogelzang J, Verhoef A. 2010. Verification of scatterometer winds. In: Forsythe M, Daniels J eds. 10th International Winds Workshop. 20/2/2010-26/2/2010, Tokyo, Japan, JMA, EUMETSAT.
Sudha A K, Rao C V K P. 2013. Comparison of Oceansat-2 scatterometer winds with buoy observations over the Indian Ocean and the Pacific Ocean. Remote Sensing Letters, 4 (2): 171–179.
Verhoef A, Stoffelen A. 2012. OSCAT winds validation report. OSI SAF Report. SAF/OSI/CDOP2/KNMI/TEC/RP/196. thttp://www.eumetsat.int/publications/showAbstract.php?id=9780.
Verspeek J, Verhoef A, Stoffelen A. 2013. ASCAT-B NWP Ocean Calibration and Validation. OSI SAF Technical Report, AF/OSI/CDOP2/KNMI/TEC/RP/199. http://www.knmi.nl/publications/showAbstract.php?id=10238.
Vogelzang J, Stoffelen A. 2012. Scatterometer wind vector products for application in meteorology and oceanography. Journal of Sea Research, 74: 16–25.
Vogelzang J, Stoffelen A, Verhoef A et al. 2009. Validation of two-dimensional variational ambiguity removal on seawinds scatterometer data. Journal of Atmospheric & Oceanic Technology, 26 (7): 1229–1245.
Vogelzang J, Stoffelen A, Verhoef A et al. 2011. On the quality of high-resolution scatterometer winds. Journal of Geophysical Research: Oceans (1978–2012), 116 (C10), http://dx.doi.org/10.1029/2010JC006640.
Von Ahn J M, Sienkiewicz J M, Chang Ps. (2006. Operational impact of QuikSCAT winds at the NOAA Ocean Prediction Center. Weather and Forecasting, 21 (4): 523–539.
Wang H, Zhu J H, Lin M S et al. 2013. First six months quality assessment of HY-2A SCAT wind products using in situ measurements. Acta Oceanologica Sinica, 32 (11): 27–33.
Yang X F, Liu G H, Li Z W et al. 2014. Preliminary validation of ocean surface vector winds estimated from China’s HY-2A scatterometer. International Journal of Remote Sensing, 35 (11-12): 4532–4543.
Zhang H M, Bates J J, Reynolds R W. 2006a. Assessment of composite global sampling: Sea surface wind speed. Geophysical Research Letters, 33 (17): L17714, http://dx.doi.org/10.1029/2006GL027086.
Zhang H M, Reynolds R W, Bates J J. 2006b. Blended and gridded high resolution global sea surface wind speed and climatology from multiple satellites, 1987-present. 86th AMS Annual Meeting, 29/1/2006-2/2/2006. Atlanta, GA, United States.