卫星遥感海表温度资料和高度计资料的变分同化

？利用国家气候中心正在发展的第二代全球海洋资料同化系统(bcc_godas2.0),针对多变量同化的协调性问题,发展了一种基于三维变分框架(3dvar)下的高度计和海表温度(sst)相互约束的同化方法。该方法使海面高度和sst资料在同一个动力约束关系下进行同化。在一般方法中,海面高度和sst观测项是代价函数中2个独立的观测项,海面高度项引入动力高度计算公式,海表温度项用统计关系进行垂向投影。在代价函数的实际求解的计算过程中,虽然其总体积分效应受海面高度观测的约束,但整个水柱中各层温盐分析变量的调整是无序的。针对这个问题,文章提出一种新的同化方案。该方案将sst的观测项并入海面高度观测项中,海面高度的一部分,确切说是上层海洋部分,由sst决定,因此至少在sst的统计关系能影响到深度的上层海洋,在代价函数的求解过程中,温盐的调整是受较强的统计关系约束的,而这种统计关系的有效性已经在很多sst的同化试验中被其他学者广泛应用并证明。利用该方法,对1993—1997年的avhrr卫星遥感海表温度资料进行变分同化试验,用tao、oisst和soda数据集进行检验证明,通过对卫星遥感资料的同化能够有效改进对海洋温度和盐度的估计。海洋表层的月平均温、盐度的总均方根误差相对同化前分别降低了0.67℃和0.2‰。在混合层中,同化效果较好。