微波温度计和微波湿度计是极轨卫星两个观测历史最为悠久的仪器，微波温度计能够为我们提供不同高度大气温度廓线信息，而微波湿度计则是能够观测不同高度大气的湿度情况。大气温度和湿度的协调变化对天气系统的发展具有重要影响。但是由于受常规资料同化方法研究思路的影响，微波温度计和微波湿度计资料的同化都是单独进行的。

我院的秦正坤教授和硕士研究生吴志文同学，与国家气象局数值中心的李娟研究员一起，在我国业务四维变分资料同化系统GRAPES (Global and regional assimilation and prediction system)中，通过空间匹配将同卫星的微波温度计和微波湿度计资料进行合并，结合两者窗区通道反演的水云信息和冰云信息，为微波温度计资料同化提供了更为准确的云检测方法。与GRAPES现有的云检测方法相比，新的云检测方法识别有云资料更为准确，而且能够保留更多资料，尤其是部分云缝间的观测资料（图1）。通过实际同化试验结果也表明：新的云检测方法能够通过改进模式的低层大气温度和500 hPa高度场的预报结果，进而提高西北太平洋双台风的路径预报预报效果。敏感性试验结果也证明新云检测方法能够有效提高GRAPES模式对北半球500 hPa高度场的预报水平，而且随着预报时间的增加，改进效果也更为明显（图2）。

图1：2019年8月8日0900 UTC时段GRAPES 4DVAR系统同化的MetOp-A的AMSU-A 资料东南亚地区空间分布图。其中绿色圈为新旧云检测方案均同化的资料，蓝色圈为仅新检测方案同化的资料，红色圈则是仅旧云检测方案同化的资料。阴影代表了云水路径 (a)和云冰路径(b)反演产品的空间分布。

图2：2019年8月8日0900 UTC时刻起报的控制试验(红色线)和新方法试验(蓝色线)预报的北半球500 hPa高度场与对应时刻FNL分析资料之间空间异常相关系数及两个试验相关系数差值随预报时间的变化曲线图，其中蓝色柱状图为相关系数95%的置信检验区间。

详细信息请见：

Qin, Z., Wu, Z., & Li, J. (2020). Impact of the One-Stream Cloud Detection Method on the Assimilation of AMSU-A Data in GRAPES. Remote Sensing, 12(22), 3842.