风云3D MWRI和MWHS-2辐射数据在WRFDA系统中的同化对台风“梅花”预报的影响 随着各种先进遥感数据在数据同化中的应用，为数值模式提供了更准确的初始条件，数值天气预报性能显著提升。卫星观测有助于全面监测地球大气状况，大幅提高数值天气预报的精度。欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的数据显示，卫星衍生信息构成了全球数值预报同化系统中超过90%的数据。

卫星传感技术的进步显著提高了大气观测的空间和时间分辨率。卫星搭载的传感器对大气温度和湿度廓线表现出强烈的响应性。因此，通过同化方法纳入微波或红外仪器的资料，能大幅提升天气预报的精度。微波辐射穿透云雾和水汽的能力，确保在各种大气条件下可靠获取数据。 风云（FY）卫星系列是中国综合气象和环境监测努力的基石，包括两代地球静止和极轨卫星。FY-3D作为中国第二代极轨系列的第四颗实验卫星，在这些应用中发挥关键作用。FY-3D卫星搭载了10种先进遥感仪器。除了五个继承仪器（微波温度计、微波湿度计、微波成像仪器、空间环境监测仪器包和全球导航卫星掩星探测仪）外，还新开发了红外高光谱大气探测仪、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪和电离层光度计，并首次搭载升空。高分辨率光谱成像仪这一核心仪器在性能上得到显著升级和改进。

本研究调查了将风云-3D微波辐射成像仪（MWRI）辐射数据同化到天气研究与预报（WRF）模型中，利用3D-Var数据同化系统，对台风“梅花”（2022）的预报准确性的影响。研究重点考察了MWRI不同通道的选择、陆地/海洋覆盖范围以及轨道数据的使用策略，同时探讨了与MWHS-2数据的协同同化方法。从2022年9月14日0600 UTC开始进行了十个同化实验，覆盖42小时预报期。结果显示，同化微波辐射计数据后，海洋区域的亮温偏差与无数据同化模拟相比显著减少。这导致了台风路径和强度预测准确性的改善，特别是超过24小时的预报。此外，同化陆地数据和单轨道数据（特别是西轨道）进一步提升了预报准确性，而MWHS-2和MWRI数据的联合同化产生了额外的误差减少。这些发现突出了卫星数据同化在改善台风预报潜力方面的作用，并强调了优化陆地观测和通道选择技术的必要性。

图 1. 多样轨道数据实验：（a）台风“梅花”从 2022 年 9 月 14 日 06：00 UTC 至 2022 年 9 月 16 日 00：00 UTC 的移动轨迹，以及（b）相应的轨迹误差值，其中 x 轴表示日期和时间。

图 2. 联合同化实验：（a）2022 年 9 月 14 日 0600 时至 2022 年 9 月 16 日 0000 时台风“梅花”的移动轨迹，以及（b）相应的轨迹误差值，其中 x 轴表示日期和时间。

论文信息：

Shen, F.; Zhang, J.; Cheng, S.; Pei, C.; Xu, D.; Yuan, X. Impact of FY-3D MWRI and MWHS-2 Radiance Data Assimilation in WRFDA System on Forecasts of Typhoon Muifa. Remote Sens. 2025, 17, 3035. https://doi.org/10.3390/rs17173035