基于卡尔曼滤波的上海崇明乡镇精细化预报研究

本文基于5km×5km格点数值预报资料(2017年11月1日～2018年2月28日3h～72h逐3h)和崇明24个自动站资料,利用双线性插值将格点数值预报资料插值到各个自动站站点,得到各站点数值预报资料。然后,利用卡尔曼滤波以2017年11月资料作为训练期,对2017年12月～2018年2月站点预报资料进行客观订正;利用反距离平均将各自动站温度实况资料插值到17×13矩阵的格点中得到格点实况资料,再利用卡尔曼滤波对格点数值预报资料进行订正,采用温度绝对误差对订正前后的预报效果进行检验评估,结果表明:订正后,各站点平均绝对误差都在2℃以下,各站点20时起报,24时,48时,72时逐3小时预报数据平均订正了0.37℃、0.33℃、0.23℃。各格点20时起报,24时、48时、72时逐3小时预报数据平均订正了0.31℃、0.27℃、0.20℃。空间上,预报误差呈自西北到东南递减的特性,且修正效果与预报误差呈现很好的正相关性;时间序列上,此方法对于数值预报误差较大的值有较好的修正效果。

基于渐近式辐射传输模型的雪面反射率的计算验证

以新疆玛纳斯河流域为研究区,利用渐进式辐射传送模型(ARTM)计算350~2500 nm光谱波段的雪面反射率。为了验证模型的实用性和有效性,在分析雪面反射率光谱特征的基础上,利用ARTM计算的不同下垫面雪面反射率的计算值与实测值对比分析,分别在下垫面为农田、裸土、草地的环境中对ARTM进行精度验证。结果表明:(1)雪面反射率随着波长的增加总体呈下降趋势。在可见光谱波段,雪面反射率最高点接近于1;在近红外区,雪面反射率下降比较快;在1400 nm以后,反射率整体较低,在1800~2500 nm,由于水汽和噪声干扰过于强烈,雪面反射率出现了比较密集的干扰波。(2)可见光波段,下垫面为农田和裸土环境中,受雪面结晶和雪面粗糙影响导致ARTM模型计算的雪面反射率与实况有不同程度偏差,但都满足偏差绝对值≤0.25精度要求;下垫面为草地环境中,模型在无坡度的情况下误差最小,随坡度出现会发生较小的误差,但最大偏差不超过0.11。ARTM模型计算雪面反射率可靠且有效。