星載微波散射計(jì)是獲取全球海面風(fēng)場信息的主要手段,HY-2B衛(wèi)星散射計(jì)的成功發(fā)射為全球海面風(fēng)場數(shù)據(jù)獲取的持續(xù)性提供了重要保障。本文利用歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（EuropeanCenterforMedium-RangeWeatherForecasts,ECMWF）再分析風(fēng)場數(shù)據(jù)、熱帶大氣海洋觀測計(jì)劃（TropicalAtmosphereOceanArray,TAO）和美國國家數(shù)據(jù)浮標(biāo)中心（National Data Buoy Center, NDBC）浮標(biāo)獲取的海面風(fēng)矢量實(shí)測數(shù)據(jù),對HY-2B散射計(jì)海面風(fēng)場數(shù)據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分析表明, HY-2B風(fēng)場與ECMWF再分析風(fēng)場對比,在4～24m·s^-1風(fēng)速區(qū)間內(nèi),風(fēng)速和風(fēng)向均方根誤差（root mean squareerror,RMSE）分別為1.58m·s^-1和15.34°;與位于開闊海域的TAO浮標(biāo)數(shù)據(jù)對比,風(fēng)速、風(fēng)向RMSE分別為1.03m·s^-1和14.98°,可見HY-2B風(fēng)場能較好地滿足業(yè)務(wù)化應(yīng)用的精度要求(風(fēng)速優(yōu)于2m·s^-1,風(fēng)向優(yōu)于... 

【文章來源】：熱帶海洋學(xué)報(bào). 2020,39(06)北大核心CSCD

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HY-2B散射計(jì)風(fēng)場質(zhì)量評估數(shù)據(jù)處理流程圖Fig.2DataprocessingflowofaccuracyanalysisoftheretrievedwindfromHY-2Bscatterometer

陳克海等:HY-2B衛(wèi)星散射計(jì)海面風(fēng)場產(chǎn)品質(zhì)量分析35圖3HY-2B與ECMWF的風(fēng)矢量偏差概率分布情況a.風(fēng)速絕對偏差累積概率;b.風(fēng)速絕對偏差小于2m·s1的比例隨風(fēng)速的變化;c.風(fēng)向絕對偏差累計(jì)概率;d.風(fēng)向絕對偏差小于20°的比例隨風(fēng)速的變化Fig.3ProbabilitydistributionofHY-2BvsECMWFwindvectordeviation:a)cumulativedistributionofspeedabsolutedeviation;b)ratioofspeedabsolutedeviationwithin2m·s1varyingwithspeed;c)cumulativedistributionofdirectionabsolutedeviation;d)ratioofdirectionabsolutedeviationwithin20°varyingwithspeed圖4為HY-2B與ECMWF風(fēng)矢量偏差隨風(fēng)速變化情況。圖4a為HY-2B風(fēng)速偏差均值曲線,風(fēng)速偏差均值反映的是風(fēng)速系統(tǒng)偏差。當(dāng)風(fēng)速小于10m·s1時(shí),HY-2B風(fēng)速系統(tǒng)性偏大,偏大幅度隨著風(fēng)速減小而增大;當(dāng)風(fēng)速大于10m·s1時(shí),HY-2B風(fēng)速系統(tǒng)性偏小,偏小幅度隨著風(fēng)速增大而增大。圖4b為HY-2B風(fēng)速RMSE曲線,風(fēng)速RMSE在1.3~2.1m·s1之間,最低點(diǎn)在8m·s1風(fēng)速處,并向兩端逐步增大。圖4c為HY-2B風(fēng)向偏差均值曲線,在2~22m·s1風(fēng)速區(qū)間風(fēng)向偏差均值在0~1.5°之間。圖4d為風(fēng)向RMSE曲線,當(dāng)風(fēng)速低于6m·s1時(shí),HY-2B風(fēng)向RMSE較大;當(dāng)風(fēng)速大于6m·s1時(shí),風(fēng)向RMSE約保持在12~18°之間,最低值在13m·s1風(fēng)速處。圖5為HY-2B與ECMWF的風(fēng)矢量偏差隨地面交軌位置變化曲線。交軌位置定義為散射計(jì)觀測位置離星下線的距離,除了星下點(diǎn)附近區(qū)域和刈幅邊緣區(qū)域之外的區(qū)域,可稱為軌道中間區(qū)域(陳克海等,2006)。圖5a為風(fēng)速?

36熱帶海洋學(xué)報(bào)Vol.39,No.6/Nov.,2020圖4HY-2B與ECMWF的風(fēng)矢量偏差隨風(fēng)速變化情況a.風(fēng)速偏差均值;b.風(fēng)速均方根誤差;c.風(fēng)向偏差均值;d.風(fēng)向均方根誤差Fig.4HY-2BvsECMWwindvectordeviationvaryingwithspeed.a)speedmeandeviation;b)speedRMSE;c)directionmeandeviation;d)directionRMSE圖5HY-2B與ECMWF的風(fēng)矢量偏差隨地面交軌位置的變化曲線a.風(fēng)速偏差均值;b.風(fēng)速均方根誤差;c.風(fēng)向偏差均值;d.風(fēng)向均方根誤差Fig.5HY-2BvsECMWFwindvectordeviationvaryingwithcrosstrackposition.a)speedmeandeviation;b)speedRMSE;c)meanofdirectiondeviation,andd)directionRMSE表2HY-2B與TAO浮標(biāo)的風(fēng)矢量偏差統(tǒng)計(jì)Tab.2StatisticsofwindvectordeviationofHY-2BvsTAObuoysHY-2B~TAO風(fēng)速誤差HY-2B~TAO風(fēng)向誤差風(fēng)速區(qū)間/(m·s1)匹配數(shù)據(jù)數(shù)目異常點(diǎn)數(shù)目(比例/%)偏差均值/(m·s1)絕對偏差均值/(m·s1)均方根誤差/(m·s1)絕對偏差小于2m·s1的比例/%偏差均值絕對偏差均值均方根誤差絕對偏差小于20°的比例/%0~42960(0%)1.021.341.7481.16–2.93°42.90°59.84°42.124~13*161335(2.22%)0.490.771.0394.671.78°11.13°14.98°86.68注:*TAO浮標(biāo)位于赤道附近(緯度15°S—15°N),赤道風(fēng)速低,這里TAO風(fēng)速只統(tǒng)計(jì)到13m·s1


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