台风区域大气三维温度结构对台风物理机制研究及数值预报具有重要意义，但长期以来缺乏直接的观测手段。微波遥感凭借其独特的云雨穿透能力，已成为获取台风内部热力结构的关键技术。然而，传统极轨卫星观测频次较低，严重限制了微波资料在台风等快速演变天气系统中的实时监测能力。
我院博士生钱小立与秦正坤教授，联合中国气象局李娟教授与张鹏教授，基于我国新一代晨昏轨道极轨卫星FY-3E，与上午轨道MetOp-C、下午轨道NOAA-20组成的三轨协同观测系统，利用此前研究中开发的微波温度计台风温度反演算法，实现了对台风目标每日6次的高频探测。研究表明，卫星反演温度能够清晰呈现台风温度三维结构与空间分布特征（图1）。基于最佳路径资料的验证结果显示，反演得到的台风暖心强度与台风中心气压具有高度一致性（相关系数 > 0.9）（图2），并在捕捉台风强度转变过程中的温度变化时表现更为及时，较GDAS-FNL和ERA5再分析资料分别提前6–9小时（图3）。2023年西北太平洋台风季多个案例对比表明，该反演产品与台风强度的时间序列相关性稳定优于GDAS-FNL（0.8）和ERA5（0.75）（图2）。结果表明，基于三轨卫星的台风温度反演结果可为台风温度变化分析提供可靠的数据支持。
图1 2023年7月23日0600UTC不同气压层微波温度计大气反演温度空间分布
图2 不同台风暖核强度与台风中心气压之间的相关系数的绝对值
图3 不同台风暖核强度随时间的变化（红：卫星资料；绿：ERA5；蓝：GDAS-FNL；黑：中心气压）
论文信息：
Xiaoli Qian, Zhengkun Qin, Juan Li et al., Coordinated Triple-Pass Polar-Orbiting Microwave Sounder Observations for Instantaneous 3-D Temperature Field Reconstruction in Typhoon System. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2025, 63: 1-8.