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中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室卫

发布时间:Mar 28, 2020         已有 人浏览
颠末近6个月的严格评审与层层筛选。
       2020年5月15日。
       备受注视的“新一代风云景象卫星科学算法立异大年夜赛线上颁奖仪式”终于“千呼万唤始出来”。由中国景象科学钻研院灾难气象国家重点实验室卫星团队博士胡皓和钻研员杨俊组成的“cams如火如荼队”凭借参赛作品“场景自适应的微波仪器—维变分反演算法在台风检测中的利用”在总计508支报名参赛步队中脱颖而出。
       一举摘得本次大年夜赛特等奖桂冠。这次卫星团队的折桂绝非偶尔和侥幸。可以说。
       为了“利刃出鞘”的这一刻。
       这支团队已经等待了太久。自组建伊始。
       卫星团队就将“用中国自己的遥感数据办理自己的遥感利用问题”的责任扛鼎在肩。
       赓续破解卫星遥感仪器定标、气象预告卫星利用、数值预告卫星资料同化和生态情况监测等重点利用领域中的核心科学技巧问题。
       为我国防灾减灾、生态文明扶植、“一带一起”倡议供给了坚实的根基保障。
       供献出了中国景象人的聪明与担当。▲中国景象局快速辐射传输模式科学指示组一群追风逐云的人暴雨、台风、雷电等灾难气象每每给国夷易近经济和人夷易近生命家当带来伟大年夜丧掉。精准的数值气象预告可以大年夜大年夜削减丧掉。前进气象预告的准确率。
       堪称景象科技的一项核心技巧。数值气象预告的实质是求解节制大年夜气运动的偏微分方程组。
       准确的初边值是求解的紧张条件。使用数值模式做气象预告时。
       预告偏差滥觞于初边值的偏差和模式偏差两个方面。而资料同化的目的之一。
       便是充分使用不雅测资料前进初值的质量。
       进而改进预告效果。卫星不雅测资料对付改进数值预告初值具有紧张感化。
       而辐射传输模式则被觉得是联系卫星不雅测与大年夜气、陆面和海洋情况变量的纽带。
       是支撑数值气象预告和遥感利用弗成或缺的不雅测算子。不停以来。
       海内的卫星资料同化和参数反演事情都主要依附于美国快速辐射传输模式(crtm)和欧洲快速辐射传输模式(rttov)。一方面。
       跟着中国卫星奇迹的快速成长和搭载仪器越来越多样化。
       欧美的快速辐射传输模式已不能很好地满意我国卫星遥感利用的需求。另一方面。
       新一代中国风云卫星在空间、频谱和光阴分辨率上不雅测到的举世大年夜气信息大年夜大年夜跨越了曩昔的仪器。
       而有效地使用这些不雅测结果必要办理许多科学问题。
       这给数值气象预告和资料同化领域带来了新机遇和新寻衅。为了研发中国自己的快速辐射传输模式。
       从而为卫星遥感利用和数值预告资料同化供给核心支撑。
       2018年4月。
       中国景象科学钻研院灾难气象国家重点实验室卫星团队应运而生。卫星团队以灾难气象国家重点实验室固定钻研职员为主。
       联合国家卫星景象中间、南京大年夜学等科研气力。
       在辐射传输模式、大年夜气探测技巧、卫星资料同化和生态遥感利用等领域开展攻关。卫星团队组建后。
       在首席科学家翁富忠的带领下。
       环抱成长中国新一代快速辐射传输模式这一核苦衷情。
       赓续破解卫星遥感仪器定标、气象预告卫星利用、数值预告卫星资料同化和生态情况监测等重点利用领域中的核心科学技巧问题。▲卫星团队首席科学家翁富忠教授快速辐射传输的“中国模式”2019年4月。
       卫星数据同化快速辐射传输模式国际研讨会在天津召开。百余名景象专家齐聚一堂。
       就共建国际辐射传输参考模式分享告终果和履历。恰是在这次研讨会上。
       中国景象局副局擅长新文发布成立中国景象局快速辐射传输模式科学指示组。
       并约请9位辐射传输领域国际有名科学家担负科学顾问。立异之路从无坦途。成立之初。
       卫星团队固定钻研职员较少。
       且多属跨专业钻研职员。
       辐射传输理论根基相对懦弱。翁富忠等团队认真人反复琢磨、评论争论。
       终极选择经由过程定制个性化的培训规划匆匆进科研职员快速生长。“团队中的年轻博士们初期对地表发射率模型和海洋反射理论懂得较少。
       但经由过程参阅大年夜量文献及专业的指点。
       并创造国际交流时机。
       他们很快就掌握了相关理论。
       成为团队中技巧攻坚的主力军。”翁富忠先容。任务在肩。
       只能奋勇前行。这支年轻却犹豫满志的团队以成长中国新一代快速辐射传输模式为核心。
       联合国内外一众优秀科研团队。
       在融入近年来辐射传输领域紧张科学进展的根基上。
       于2019年成功自立研发建立了中国第一代矢量快速辐射传输模式——arms。钻研职员先容。
       不合于crtm和rttov。
       arms应用极化二流近似和矢量离散坐标法作为辐射传输模式的核心求解规划。
       在散射和发射大年夜气下求解斯托克斯辐射分量。arms还针对国产景象卫星仪器的光谱相应函数。
       设计了正确的快速大年夜气透射率谋略规划。
       建立了完备的大年夜气光谱数据集。
       实现快速接受系数的谋略。此外。
       团队经由过程与浙江大年夜学、复旦大年夜学、南京大年夜学、中山大年夜学等高校相助。
       为arms建立了完备的气溶胶、云粒子散射数据库。
       实现在全天候前提下红外及微波大年夜气探测仪快速高精度的辐射传输谋略。
       并可扩展到可见光及紫外波段以实现更多仪器的利用需求。“arms还完善了海洋、陆面发射率理论模型和数据集。
       并着重成长红外陆面及海冰红外和微波发射率理论模型和数据集以增强‘三极’地区繁杂地表状况下的利用能力。可以说。
       arms的研发和利用。
       将为我国风云卫星成长供给关键理论技巧。
       并为中国景象局多尺度景象数值预告系统供给紧张技巧支撑。”翁富忠先容。当前。
       arms正与中国景象局自立研发的数值预告系统——四维变分举世/区域同化预告系统(grapes-4dvar)集成。
       实现同化风云卫星微波和红外大年夜气探测仪数据。在对每种仪器类其余arms模拟不确定性进行充分表征之后。
       卫星团队将对误差校对规划进行完善。“我们现在的事情是将arms耦合到多种资料同化系统中。
       同时也在进一步改进arms。
       它将包括大年夜气分子的瑞利散射和扭转拉曼散射。只管今朝arms已可以同化红外和微波卫星不雅测资料。
       然则仍必要前进模式中许多模块的模拟精度。”翁富忠奉告《中国科学报》。▲新一代风云景象卫星科学算法立异大年夜赛获奖证书 中国景象科学钻研院供图创始利用新格局arms建立后。
       卫星团队迅速以中国第一代矢量快速辐射传输模式的研发为依托。
       聚焦卫星钻研与利用关键科学技巧问题。
       加速当前先辈传感器物理科学和遥感技巧科学到卫星产品天生和数据同化的利用转化。
       以前进卫星工程利用效益。现在。
       团队已经基于arms和一维变分反演算法建立了场景自适应的微波遥感反演平台。
       完成了使用风云三号d星微波探测仪对台风的热力布局、台风的定位定强以及降水的实时反演。
       实现了对西北宁靖洋海疆台风活动的实时监测。
       相关算法得到“新一代风云景象卫星科学算法立异大年夜赛”特等奖。此外。
       团队还搭建了红外遥感反演系统。
       实现了基于风云三号d星和风云四号a星的红外窗区通道不雅测亮温的大年夜气温湿度直接反演。
       使用机械进修算法实现了基于卫星丈量的大年夜气反射率的pm2.5浓度高精度直接反演。党的十九大年夜拟订了新期间统筹推进“五位一体”总体结构的计谋目标。
       把扶植标致中国作为周全扶植社会主义今世化强国的重大年夜目标。
       把生态文明扶植和生态情况保护提升到前所未有的计谋高度。为办事生态文明扶植。
       卫星团队在水体和陆表生态遥感等方面。
       使用风云卫星资料开展了一系列事情。针对风云卫星传感器载荷特点。
       开展了高精度的大年夜气校勘算法钻研。
       并以此为根基开展了水体、水质和水情况的卫星监测反演利用。基于机械进修算法成长了多源卫星产品毗连技巧。
       为植被指数、陆表温度等生态和善候产品的长光阴序列数据集的建立奠定了坚实根基。在国家卫星景象中间、云南省和安徽省项目支持下。
       卫星团队环抱要地本地湖泊蓝藻水华的生态问题。
       建立精细化、动态化和智能化的重点湖泊蓝藻水华监测评估系统。
       为蓝藻水华信息提取、强度评估、时空变更特性阐发等监测评估营业供给支撑。在国家卫星景象中间、广西壮族自治区和山东省生态项目支持下。
       团队牢牢环抱生态情况保护、景象防灾减灾的实际需求。
       在现有营业平台根基上。
       针对“山水林田湖草”等生态类型。
       建立精细化、动态化和智能化的生态景象评估遥感利用分系统。
       实现高精度的森林植被状况和森林生态评估。“下一步。
       我们还将在上海、广东等省市区域数值预告模式下开展风云卫星资料同化试验。
       用于改进台风、暴雨预告。”翁富忠表示。只管arms已与crtm和rttov模式形成三足鼎峙。
       合营成为支撑卫星资料数据同化及产品研发和利用的核心技巧。
       但对付翁富忠和他的卫星团队而言。
       将arms推广到卫星遥感利用各领域依然任重而道远。“若何充分发挥风云景象卫星综合利用效益。
       创始arms利用相助新格局。
       为天下供献中国景象聪明。
       是摆在我们眼前永恒的课题。”翁富忠奉告《中国科学报》。(编辑:逍遥客)
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