新发射的风云三号E星 （FY-3E）全面提升了卫星数据的空间覆盖率，为形成完整的极轨卫星三轨观测系统贡献了力量。然而，对风云三号D星（FY-3D）和FY-3E Microwave Humidity Sounder-II（MWHS-2）资料的全空同化研究比较有限，特别是关于中尺度对流系统的研究方面。目前的研究主要集中在单个风云卫星的微波资料上，忽略了融合不同卫星的数据以提高数据利用率的潜在协同作用。此外，云和降水给卫星数据带来了较大的代表性和观测算子误差，解决这些误差的非高斯性对于准确同化云和降水区域的观测至关重要。
围绕上述问题，许冬梅副教授团队研究了全空条件下风云三号微波湿度计资料的观测误差模型，在中尺度数值模式WRF（Weather Research and Forecasting Model）中自主构建了FY-3D和FY-3E MWHS-2的全空同化模块。本研究对2022年9月14日登陆浙江和上海等地区的一次强台风天气系统“梅花”进行了数值模拟，在全空条件下探讨了FY-3D及其与FY-3E MWHS-2辐射率资料的联合同化对区域台风预报的影响。结果表明，不同时期的自适应观测误差统计量的特征较为一致（图1）。在同化了受云影响的辐射率资料后，一定程度上改进了台风预报效果。全空联合同化FY-3D和FY-3E MWHS-2资料改进了位势高度和湿度的分析。这一改进归功于FY-3D和FY-3E MWHS-2辐射资料提供了更丰富的信息，提高了动力和水汽分析场的准确性，从而导致路径、强度和降水预报的整体改进（图2）。
图1 不同时期统计的通道11-15观测误差
图2 42-h台风路径预报和误差，最小海平面气压和最大风速预报误差，24-h累积降水量及ETS评分
论文信息：
Xu, D., Huang, L., Min, J., Jiang, L., Shen, F., Lei, Y., 2024. Impacts of the all-sky assimilation of FY-3D and FY-3E MWHS-2 radiances on analyses and forecasts of Typhoon Muifa (2022). Atmospheric Research, 310, 107646.