台风所牛泽毅和张蕾博士采用基于WRF和GSI的区域台风一体化模式系统同化风云三号D星微波温度计(MWTS-2)高层通道辐射率观测，显著减小了台风利奇马(2019)24小时后的路径预报误差。该研究进展于近期发表于国际遥感杂志《Remote Sensing》。

与全球数值天气预报模式不同，卫星辐射率资料在区域模式中的直接同化相对比较困难且效果不显著。为了进一步加强国产风云卫星资料在区域模式中的应用，本团队针对MWTS-2辐射率资料进行了严格的通道选择、模式层顶设置、资料稀疏化、质量控制、偏差订正、云检测，并在GSI同化系统中耦合了国产先进辐射传输模式(ARMS)。最终研究确定同化MWTS-2高层通道5-7对台风路径预报改进有明显的改善。

初始时刻为2019年8月7日0600 UTC，72小时台风利奇马的最佳路径(白色)、控制试验(蓝色)、同化AMSU-A(绿色)和同化AMSU-A+MWTS-2通道5-7(红色)试验的台风路径。背景为FY-4A可见光真彩色图。

结果表明同化MWTS-2通道5-7主要通过改变质量场来改变纬向风U和经向风V的分析场，从而改善了台风的环流场，最终导致台风的引导气流发生改变，从而改善台风的路径预报。批量数值试验结果表明，同化AMSU-A资料后台风24h路径预报误差可以减小8.7% (~18.4 km)，而同时同化AMSU-A和MWTS-2通道5-7的资料台风路径预报误差可以减小30%(~58.6 km)。

在未来的研究中，本团队将继续开展卫星资料同化的相关研究工作，如混合变分同化方法的应用、微波温度计资料的全空同化以及国产静止卫星FY-4A 的AGRI和GIIRS在区域模式中的同化研究等，力争极大地发挥国产卫星在区域模式中的同化应用。

批量试验中，(a)72小时台风利奇马的控制试验(CTRL)、同化AMSU-A(EXP_AD)和同化AMSU-A+MWTS-2通道5-7(EXP_AMD)试验的平均路径误差以及(b)改进的百分比。

参考文献：

Niu, Z.; Zhang, L.; Dong, P.; Weng, F.; Huang, W. Impact of Assimilating FY-3D MWTS-2 Upper Air Sounding Data on Forecasting Typhoon Lekima (2019). Remote Sens. 2021, 13, 1841.

文章链接：https://www.mdpi.com/2072-4292/13/9/1841

(牛泽毅)