【摘要】：隨著我國(guó)氣象與海洋多種監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立,監(jiān)測(cè)資料產(chǎn)品迅速增長(zhǎng),如何將種類豐富的海量多源監(jiān)測(cè)資料,通過有效的技術(shù)用于我國(guó)氣象與海洋的研究與預(yù)報(bào)服務(wù)中,正在成為氣象與海洋領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究問題。本研究主要探討對(duì)國(guó)家自主海洋和氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以及沿海海洋自動(dòng)站海氣監(jiān)測(cè)素要的融合,并在我國(guó)東部和黃東海域應(yīng)用,尤其是應(yīng)用于缺乏常規(guī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的東部海域夜間霧區(qū)能見度分布。所用數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)為美國(guó)NOAA(The National Oceanic and Atmospheric Administration)所屬實(shí)驗(yàn)室 ESRL(Earth System Research Laboratory)研究開發(fā)的 LAPS(Local Analysis and Prediction System)局地分析與預(yù)報(bào)系統(tǒng)。多源數(shù)據(jù)來源于不同的監(jiān)測(cè)設(shè)備,具有各自的數(shù)據(jù)格式,不同的時(shí)空分辨率、不同的讀取順序等非統(tǒng)一的特性,因此本研究在使用LAPS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合前,對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括各種原始數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及數(shù)據(jù)預(yù)處理。此外LAPS系統(tǒng)自身對(duì)數(shù)據(jù)輸入也有限定條件,因此本研究將多源數(shù)據(jù)依據(jù)它們的特征與LAPS輸入通道進(jìn)行匹配方案設(shè)計(jì)。并對(duì)經(jīng)LAPS系統(tǒng)處理輸出的融合分析資料,進(jìn)行了驗(yàn)證,以確定融合產(chǎn)品的合理性與適應(yīng)性。我國(guó)東部海域是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)繁忙海域,由于海洋要素自身時(shí)間演變特點(diǎn),例如潮汐活動(dòng),它們?cè)斐梢归g也成為海上工程與航運(yùn)的活躍工作時(shí)間。因此對(duì)夜間海上海氣要素和特殊天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警需求增強(qiáng)。海上缺乏臺(tái)站監(jiān)測(cè)網(wǎng),更沒有加密站,且要素監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有限,因此充分利用衛(wèi)星信息成為研究重點(diǎn)之一。本研究對(duì)東部沿海臺(tái)站以及海洋衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星在黃海和東海海域的近海面氣溫、海溫、濕度、風(fēng)場(chǎng)、氣壓等多源要素進(jìn)行了系列處理,并通過融合與驗(yàn)證,獲得相互協(xié)調(diào)的、規(guī)范化、高分辨率的融合要素產(chǎn)品。進(jìn)一步地通過FY-3A衛(wèi)星大氣溫度濕度廓線多要素資料,進(jìn)行夜間大霧低能見度分布反演計(jì)算,經(jīng)檢驗(yàn)效果良好。進(jìn)一步地通過LAPS系統(tǒng)處理,對(duì)比衛(wèi)星資料、再分析資料、以及衛(wèi)星與再分析資料融合的三種方案結(jié)果,顯示將衛(wèi)星監(jiān)測(cè)資料與FNL再分析資料的融合效果,對(duì)單來源資料反演的大霧低能見度分布有較好的改善效果。并且海上大霧低能見度區(qū)的分布,得到FY-3A衛(wèi)星數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬產(chǎn)品的互相驗(yàn)證與信息綜合,可信度增強(qiáng)。研究方法與處理流程具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值及預(yù)報(bào)預(yù)警的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P732
【圖文】：

邐第三章融合方法與資料預(yù)處理邐逡逑第三章融合方法與資料預(yù)處理逡逑３．１邋ＬＡＰＳ系統(tǒng)框架逡逑美國(guó)國(guó)家海洋大氣管理局ＮＯＡＡ下屬ＥＳＲＬ實(shí)驗(yàn)室（其前身是ＦＳＬ）研究開發(fā)出的一逡逑套局地分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)（Ｌｏｃａｌ邋Ａｎａｌｙｓｉｓ邋ａｎｄ邋Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ邋，簡(jiǎn)稱為ＬＡＰＳ）具有算法開源逡逑透明、可移植、可擴(kuò)充、高效等特性，可利用多源多要素海洋氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，逡逑融合結(jié)果可作為科學(xué)研究和數(shù)值模式的初始場(chǎng)。逡逑＇逡逑

４．１多源資料預(yù)處理逡逑４．１．１海洋自動(dòng)站預(yù)處理逡逑圖４－１為我國(guó)東部沿海地區(qū)海洋自動(dòng)站分布圖，我國(guó)黃海和東海海域沿岸共有３９逡逑個(gè)海洋觀測(cè)站，從圖４－１中可知，江蘇近海部分，即濱海至呂泗２站點(diǎn)間數(shù)據(jù)不僅缺失逡逑嚴(yán)重，且站點(diǎn)十分稀少，如果不經(jīng)過反距離插值法進(jìn)行站點(diǎn)人工添加，則對(duì)于融合后的逡逑分析場(chǎng)在江蘇海岸線附近區(qū)域的誤差將會(huì)偏離實(shí)際，因此，用反距離插值法進(jìn)行插值。逡逑根據(jù)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和再分析資料都顯示，江蘇近海附近區(qū)域的ＳＳＴ是沿經(jīng)向分布的，逡逑因此江蘇沿岸站點(diǎn)在同一經(jīng)度上，不同瑋度上，ＳＳＴ值與附近站點(diǎn)的數(shù)值相差不大，因逡逑此用反距離插值法對(duì)江蘇沿岸進(jìn)行站點(diǎn)的添加是可行的。圖４－２為新的站點(diǎn)圖，在實(shí)際逡逑操作中發(fā)現(xiàn)在１２１°Ｅ，３２．５°Ｎ江蘇沿岸海岸線曲折，根據(jù)這一區(qū)域的人工站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來逡逑看

４．１多源資料預(yù)處理逡逑４．１．１海洋自動(dòng)站預(yù)處理逡逑圖４－１為我國(guó)東部沿海地區(qū)海洋自動(dòng)站分布圖，我國(guó)黃海和東海海域沿岸共有３９逡逑個(gè)海洋觀測(cè)站，從圖４－１中可知，江蘇近海部分，即濱海至呂泗２站點(diǎn)間數(shù)據(jù)不僅缺失逡逑嚴(yán)重，且站點(diǎn)十分稀少，如果不經(jīng)過反距離插值法進(jìn)行站點(diǎn)人工添加，則對(duì)于融合后的逡逑分析場(chǎng)在江蘇海岸線附近區(qū)域的誤差將會(huì)偏離實(shí)際，因此，用反距離插值法進(jìn)行插值。逡逑根據(jù)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和再分析資料都顯示，江蘇近海附近區(qū)域的ＳＳＴ是沿經(jīng)向分布的，逡逑因此江蘇沿岸站點(diǎn)在同一經(jīng)度上，不同瑋度上，ＳＳＴ值與附近站點(diǎn)的數(shù)值相差不大，因逡逑此用反距離插值法對(duì)江蘇沿岸進(jìn)行站點(diǎn)的添加是可行的。圖４－２為新的站點(diǎn)圖，在實(shí)際逡逑操作中發(fā)現(xiàn)在１２１°Ｅ，３２．５°Ｎ江蘇沿岸海岸線曲折，根據(jù)這一區(qū)域的人工站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來逡逑看

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2762690