强度预报是热带气旋预报最具挑战的工作之一。大气科学学院朱磊博士及其合作者使用基于WRF模式的集合卡尔曼滤波同化系统检验了同化全天气条件下的高分辨率静止卫星GOES-13的红外辐射观测资料对飓风Joaquin(2015)的对流可解析模式初始化和预报的影响。考虑到几乎所有的全球和区域业务预报模式均对飓风Joaquin的强度预报表现很不理想，本文研究了当同化GOES-13的全天气红外辐射水汽通道观测对飓风预报的潜在影响。结果表明，经过几次的逐三小时循环同化后，该模式便有能力对Joaquin的强度有着较好的预报，并包含其快速加强过程。该强度预报的提高主要是由于同化了卫星资料后初始场中得到了更加真实的更强、更暖和更加紧凑的内核飓风结构。
本研究使用先进的集合同化预报系统同化了上一代静止气象卫星全天气条件下红外水汽通道观测，显著改善了飓风强度预报，并表明强度预报的提高与模式分析场（初始场）中更加真实的飓风内核结构有很重要的关联。该结果进一步为新一代静止气象卫星对提高热带气旋强度等中尺度强对流天气预报具有很大的潜力。
图1 不同时刻，各同化试验分析场和观测的红外辐射（阴影，K）或海平面气压（等值线，hPa）对比。其中RAD、NoRAD、clrRAD和OBS分别表示同化全天气条件下水汽通道观测、不同化卫星观测、同化晴空条件下的水汽观测和观测的红外辐射亮温。
参考文献：
Zhu, L., Z. Y. Meng, Y. H. Weng, and F. Q. Zhang, 2022: Assimilation of all-sky geostationary satellite infrared radiances for convection-permitting initialization and prediction of Hurricane Joaquin (2015). Adv. Atmos. Sci., 39(11), 1859−1872, https://doi.org/10.1007/s00376-022-2015-4.