COSMIC(Constellation Observation System for Meteorology,Ionosphere and Climate)每天可以提供全球2000～3000条从40 km高空到近地面的大气温、压、湿的廓线资料,有效地弥补了常规探空资料在时间和空间上分辨率的不足。通过对2008年...COSMIC(Constellation Observation System for Meteorology,Ionosphere and Climate)每天可以提供全球2000～3000条从40 km高空到近地面的大气温、压、湿的廓线资料,有效地弥补了常规探空资料在时间和空间上分辨率的不足。通过对2008年5月20日至2008年11月26日COSMIC资料与L波段探空秒数据进行比对,结果表明,在10 km高度以下,COSMIC反演的湿廓线资料与L波段探空数据偏差较小,温度偏差为-0.5℃,均方根误差为1.5℃;折射率偏差为1.4N,均方根误差为5.9N;气压偏差为2.0 hPa,均方根误差为4.7 hPa;水汽压偏差为0.1 hPa,均方根误差为1.1 hPa。COSMIC干廓线资料与L波段探空相比,在10～30 km高度内,温度偏差为-0.3℃,均方根误差为1.9℃;折射率偏差为0.4N,均方根误差为0.9N;气压偏差为1.4 hPa,均方根误差为2.6 hPa。表明COSMIC资料既具有较高的时空分辨率,又具有较好的精度,在数值模式中具有重要的潜在应用。展开更多
对流层顶是地球大气的一个最基本的结构特征,对流层与平流层通过对流层顶交换气团、水汽、微量气体、能量等.对流层顶结构变化与气候变化密切相连.本文采用掩星弯曲角自然对数协方差变换法确定对流层顶,利用气象、电离层与气候星座观测...对流层顶是地球大气的一个最基本的结构特征,对流层与平流层通过对流层顶交换气团、水汽、微量气体、能量等.对流层顶结构变化与气候变化密切相连.本文采用掩星弯曲角自然对数协方差变换法确定对流层顶,利用气象、电离层与气候星座观测系统(Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate,COSMIC)2007年1月至2011年12月共5年的掩星观测数据分析了中国区域对流层顶高度、温度、气压等参数随经度、纬度、时间变化的特征.采用2°×2°网格法,把包括中国在内的16°N—54°N、72°E—136°E区域共分成19×32个格网单元,然后计算每个格网单元内对流层顶高度、温度、气压的平均值,结果表明对流层顶参数呈明显的纬度分带分布特征.计算每个格网单元内对流层顶参数季节平均值,结果显示对流层顶高度和气压具有明显的季节性变化特征.采用中位数斜率回归法分析对流层顶参数年平均值,发现在研究时段内中国区域对流层顶高度平均每年降低8m.展开更多
为了获得足够多的地面掩星点资料,用于全球和局部天气预报和大气研究,1997年中国台湾地区和美国联合制定了耗资1亿美元的COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate)计划。COSMIC是气象、电离层和...为了获得足够多的地面掩星点资料,用于全球和局部天气预报和大气研究,1997年中国台湾地区和美国联合制定了耗资1亿美元的COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate)计划。COSMIC是气象、电离层和气候星座观测系统,它包括卫星、地面数据接受和卫星控制站、数据分析中心和数字通讯网络,计划于2005年开始实施。介绍了COSMIC计划产出的历史背景、科学任务及其整个系统的组成,井针对COSMIC和其它LEO(低地球轨道)星座计划,提出了我们应做和正在做的研究工作。展开更多
基于Global Positioning System(GPS)掩星数据在平流层具有较高准确性、稳定性的优势,本文尝试用新一代GPS掩星观测——the Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere,and Climate(COSMIC)资料验证不同卫星平台上先...基于Global Positioning System(GPS)掩星数据在平流层具有较高准确性、稳定性的优势,本文尝试用新一代GPS掩星观测——the Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere,and Climate(COSMIC)资料验证不同卫星平台上先进的微波探测仪(AMSU)的平流层观测结果.通过COSMIC大气温度廓线与AMSU辐射传输模式结合,得到模拟亮温,然后与AMSU平流层观测进行匹配比较.分析表明GPS掩星数据能够作为一个相对独立的参量检验NOAA15、16、18卫星平台内部的偏差.通过一年数据的比较验证,初步显示不同卫星平台的AMSU观测亮温在平流层低层都偏低,并且NOAA18平台的亮温偏低程度明显大于NOAA15、16.AMSU亮温偏差在极地冬季较为显著,尤其南极地区NOAA18的偏差幅度达到1.8K.结合24小时内AMSU观测亮温偏差变化及其样本分布特征,可以看到明显的太阳辐射差异可能是导致AMSU观测亮温在极地偏差显著的主要原因.展开更多
利用2007—2012年的COSMIC（Constellation Observation System for Meteorology，Ionosphere and Climate）掩星折射率资料，研究全球海洋边界层顶高度的季节变化、年际变化和日变化的气候学特点。结果表明海洋边界层顶有明显的季节和...利用2007—2012年的COSMIC（Constellation Observation System for Meteorology，Ionosphere and Climate）掩星折射率资料，研究全球海洋边界层顶高度的季节变化、年际变化和日变化的气候学特点。结果表明海洋边界层顶有明显的季节和年际以及区域变化特征。就年平均而言，全球海洋边界层顶的水平分布在南北两半球大致呈纬向对称分布，赤道地区的边界层顶最高；由赤道向南北两极边界层顶的高度逐渐降低，其中赤道地区平均高度约为3～3.5 km，副热带地区为2～2.5 km，中高纬度地区为1～1.5 km或以下。海洋边界层顶的日变化幅度较小，一般只有几十米到百米的变化范围，并且日变化特点随地区而有差异，有些地区的最高边界层顶出现在9—12时，另一些地区出现在15—18时。展开更多
针对COSMIC(Constellation Observation System of Meteorology Ionosphere and Climate)掩星反演的大气温度和水汽压二级资料,利用常规探空观测和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)分析资料分别进行质量检验分析,...针对COSMIC(Constellation Observation System of Meteorology Ionosphere and Climate)掩星反演的大气温度和水汽压二级资料,利用常规探空观测和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)分析资料分别进行质量检验分析,以揭示反演资料质量的海陆差异、随纬度和高度变化等三维空间特征。结果显示:我国区域反演资料的温度略低于探空观测与NCEP分析资料,温度与水汽压相对于检验资料的均方根误差较小;全球范围内,反演大气温湿资料的质量随高度和纬度的不同而存在明显差异,而且海洋和陆地上质量的水平和垂直分布特征也存在显著不同。总体上看,COSMIC反演大气温湿资料具有良好的可靠性与精确度,可作为我国数值预报资料同化的新资料,反演温湿资料的质量特征也可为COSMIC资料同化的质量控制和垂直稀疏化方案的设计提供科学依据。展开更多
在日固坐标系(地磁纬度和地方时)下,累积地方时过去24 h的COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate)观测资料,通过对110～750 km高度范围内的电子密度进行数值积分得到各掩星点的垂直TEC值,进而...在日固坐标系(地磁纬度和地方时)下,累积地方时过去24 h的COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate)观测资料,通过对110～750 km高度范围内的电子密度进行数值积分得到各掩星点的垂直TEC值,进而利用Kriging方法插值产生近实时的全球地方时MAGLat 2.5°×2 h的COSMIC TEC图.利用2008年1月1日至2010年6月30日共30个月的COSMIC数据,逐日构建COSMIC TEC图,将其与全球导航卫星系统服务组织(International GNSS Service,IGS)发布的全球电离层TEC图(Global Ionospheric Maps,GIMs)以及OSTM/JASON-2卫星高度计观测值分别进行比对,证明利用COSMIC掩星资料构建全球电离层垂直TEC图是可行的.展开更多
文摘对流层顶是地球大气的一个最基本的结构特征,对流层与平流层通过对流层顶交换气团、水汽、微量气体、能量等.对流层顶结构变化与气候变化密切相连.本文采用掩星弯曲角自然对数协方差变换法确定对流层顶,利用气象、电离层与气候星座观测系统(Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate,COSMIC)2007年1月至2011年12月共5年的掩星观测数据分析了中国区域对流层顶高度、温度、气压等参数随经度、纬度、时间变化的特征.采用2°×2°网格法,把包括中国在内的16°N—54°N、72°E—136°E区域共分成19×32个格网单元,然后计算每个格网单元内对流层顶高度、温度、气压的平均值,结果表明对流层顶参数呈明显的纬度分带分布特征.计算每个格网单元内对流层顶参数季节平均值,结果显示对流层顶高度和气压具有明显的季节性变化特征.采用中位数斜率回归法分析对流层顶参数年平均值,发现在研究时段内中国区域对流层顶高度平均每年降低8m.
文摘为了获得足够多的地面掩星点资料,用于全球和局部天气预报和大气研究,1997年中国台湾地区和美国联合制定了耗资1亿美元的COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere and Climate)计划。COSMIC是气象、电离层和气候星座观测系统,它包括卫星、地面数据接受和卫星控制站、数据分析中心和数字通讯网络,计划于2005年开始实施。介绍了COSMIC计划产出的历史背景、科学任务及其整个系统的组成,井针对COSMIC和其它LEO(低地球轨道)星座计划,提出了我们应做和正在做的研究工作。
文摘基于Global Positioning System(GPS)掩星数据在平流层具有较高准确性、稳定性的优势,本文尝试用新一代GPS掩星观测——the Constellation Observing System for Meteorology,Ionosphere,and Climate(COSMIC)资料验证不同卫星平台上先进的微波探测仪(AMSU)的平流层观测结果.通过COSMIC大气温度廓线与AMSU辐射传输模式结合,得到模拟亮温,然后与AMSU平流层观测进行匹配比较.分析表明GPS掩星数据能够作为一个相对独立的参量检验NOAA15、16、18卫星平台内部的偏差.通过一年数据的比较验证,初步显示不同卫星平台的AMSU观测亮温在平流层低层都偏低,并且NOAA18平台的亮温偏低程度明显大于NOAA15、16.AMSU亮温偏差在极地冬季较为显著,尤其南极地区NOAA18的偏差幅度达到1.8K.结合24小时内AMSU观测亮温偏差变化及其样本分布特征,可以看到明显的太阳辐射差异可能是导致AMSU观测亮温在极地偏差显著的主要原因.
文摘利用2007—2012年的COSMIC（Constellation Observation System for Meteorology，Ionosphere and Climate）掩星折射率资料，研究全球海洋边界层顶高度的季节变化、年际变化和日变化的气候学特点。结果表明海洋边界层顶有明显的季节和年际以及区域变化特征。就年平均而言，全球海洋边界层顶的水平分布在南北两半球大致呈纬向对称分布，赤道地区的边界层顶最高；由赤道向南北两极边界层顶的高度逐渐降低，其中赤道地区平均高度约为3～3.5 km，副热带地区为2～2.5 km，中高纬度地区为1～1.5 km或以下。海洋边界层顶的日变化幅度较小，一般只有几十米到百米的变化范围，并且日变化特点随地区而有差异，有些地区的最高边界层顶出现在9—12时，另一些地区出现在15—18时。
文摘针对COSMIC(Constellation Observation System of Meteorology Ionosphere and Climate)掩星反演的大气温度和水汽压二级资料,利用常规探空观测和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)分析资料分别进行质量检验分析,以揭示反演资料质量的海陆差异、随纬度和高度变化等三维空间特征。结果显示:我国区域反演资料的温度略低于探空观测与NCEP分析资料,温度与水汽压相对于检验资料的均方根误差较小;全球范围内,反演大气温湿资料的质量随高度和纬度的不同而存在明显差异,而且海洋和陆地上质量的水平和垂直分布特征也存在显著不同。总体上看,COSMIC反演大气温湿资料具有良好的可靠性与精确度,可作为我国数值预报资料同化的新资料,反演温湿资料的质量特征也可为COSMIC资料同化的质量控制和垂直稀疏化方案的设计提供科学依据。
