COSMIC掩星数据计算平流层风场方法比较与分析

"利用COSMIC掩星资料计算平流层大气风场方法分析 (2012年) - 武汉大学学报·信息科学版, Vol.37 No.2, 文献标志码:A" 文章探讨了如何利用COSMIC（Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere, and Climate）卫星掩星数据来计算平流层的大气风场。平流层位于对流层之上，是大气中层的重要部分，其风场数据对于理解大气环流和波动至关重要。然而，直接探测平流层风场的手段有限，这使得研究工作面临挑战。 COSMIC掩星观测数据提供了压强、折射率、高度和温度等关键信息，这些数据可以用来推算风场。作者选取了2007年四个不同月份（1月、4月、7月和10月）的数据，基于梯度风方程构建了三种不同的风场计算方法。这些方法通过分析大气折射指数、高度和温度之间的关系，间接求解出风速和风向。 通过对计算结果与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ERA-Interim再分析风场进行对比，研究人员发现两者在风场的纬度高度分布、经度纬度分布以及纬圈平均纬向风的季节性特性上表现出一致性。计算出的风场与模式风场在中高纬度地区的风场变化规律相符，但随着高度增加，偏差逐渐增大，尤其是在1 hPa等压面以下，偏差控制在10 m/s以内。 文章还指出，使用不同掩星数据计算出的大气风场差异不大，折射率和温度资料得出的风场非常接近，而高度数据计算的风场相比前两者偏差稍大，通常不超过2 m/s。这些发现为利用COSMIC数据进行风场估算提供了可靠的依据，同时也揭示了利用这种非直接观测数据进行大气风场研究的潜力和局限性。 这篇论文为平流层风场的研究提供了一种有效的新方法，利用COSMIC卫星数据可以弥补直接观测数据的不足，进一步推动对平流层大气动态的理解。这种方法对于气象学、气候学以及空间天气研究等领域具有重要意义。