微波遥感技术重点实验室科研人员利用被动微波遥感探测海面气压的研究取得突破性进展

　　海面气压是一个非常关键的气象要素，它在数值天气预报、气候学和大气动力学研究、热带气旋移动路径和强度预报、热带气旋结构和动力特征分析中都起着十分重要的作用。目前，海洋上气压观测手段非常缺乏，只能通过浮标和商船提供的气象资料来获取。而这些观测覆盖区域小，时空分辨率差，且探测精度不一，难以满足数值天气预报等应用的需求。因此，通过遥感手段获取高时空分辨率的海面气压信息，具有重大意义。

　　国家空间科学中心微波遥感技术院重点实验室的董晓龙、张子瑾创新性的提出通过被动微波遥感的手段获取高时空分辨率的海面气压信息。其原理是均匀混合气体其共振频率附近的辐射亮温观测值与其气柱总量密切相关，而均匀混合气体的气柱总量与海面气压成正比。为了证实该方法的可行性，他们使用美国新一代极轨气象卫星SNPP搭载的微波辐射计ATMS的观测数据开展了验证试验，并根据海面气压与氧气气柱总量的关系建立了反演算法。通过将反演结果与再分析数据和浮标数据进行对比，证实该方法对中低纬度区域（40°S - 40°N）晴空、云天和雨天的海面气压估计精度分别优于2 hPa、3 hPa和3.5 hPa。此项研究是国际上首次全球海面气压遥感探测反演，通过开展热带风暴天气的反演试验，证实该方法能够准确估计高风速情形下的海面气压场，并能对热带气旋中心进行准确的定位，这一方法在高风速条件下的气压反演精度远高于目前利用风场数据的间接推演数据精度。

　　本研究对实现海面气压的遥感观测具有突破性的意义，研究成果近日发表于地球物理学国际权威期刊Journal of Geophysical Research：Oceans。

　　文章及链接：

　　Zhang, Z., Dong, X., Liu, L., & He, J. (2018). Retrieval of barometric pressure from satellite passive microwave observations over the oceans. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123. https://doi.org/10.1029/2018JC013847 

　　https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JC013847 

　　（供稿：中国科学院微波遥感技术重点实验室）

　　图一：（a）晴空（b）云天（c）雨天反演结果与ERA-Interim 再分析数据的对比。（d）所有天气条件下反演结果与ERA-Interim 再分析数据偏差的分布。

　　图二：（a）和（c）分别为反演的热带风暴飞燕（1309）在2013年8月1日06时04分和2013年8月1日18时35分的海面气压场分布。（b）和（d）分别为2013年8月1日06时00分和2013年8月1日18时00分的ERA-Interim再分析海面气压场。

　　图三：反演的飓风马修在2016年10月1日18时的海面气压场（hPa）以及对应的机载微波辐射计SFMR风场观测数据。