HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)在西北太平洋臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究

林明森，張 毅，宋清濤，解學(xué)通，鄒巨洪

（國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心，北京 100081）

HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)在西北太平洋臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究

林明森，張 毅，宋清濤，解學(xué)通，鄒巨洪

（國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心，北京 100081）

本文在簡(jiǎn)述海洋二號(hào)（HY-2）衛(wèi)星微波散射計(jì)工作機(jī)制及海面風(fēng)場(chǎng)反演原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)在軌運(yùn)行的數(shù)據(jù)，利用該散射計(jì)數(shù)據(jù)開展海面臺(tái)風(fēng)中心定位、結(jié)構(gòu)、臺(tái)風(fēng)路徑、風(fēng)速等值線、大風(fēng)半徑等臺(tái)風(fēng)參數(shù)的定量化應(yīng)用分析研究。同時(shí)將HY-2衛(wèi)星觀測(cè)到的海面風(fēng)場(chǎng)與風(fēng)云二號(hào)（FY-2E）衛(wèi)星云圖進(jìn)行融合展示，并將HY-2海面風(fēng)場(chǎng)與ASCAT反演的海面風(fēng)場(chǎng)和浮標(biāo)提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，多方面的定量分析顯示出HY-2衛(wèi)星海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)的有效性和在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)。最后，對(duì)HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，展望了其可能的改進(jìn)方向。

海洋二號(hào)衛(wèi)星；微波散射計(jì)；臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)

1 前言

熱帶氣旋達(dá)到一定強(qiáng)度后就會(huì)形成臺(tái)風(fēng)，每年平均有20個(gè)左右臺(tái)風(fēng)進(jìn)入我國(guó)附近海域，其中有6～7個(gè)登陸東南沿海地區(qū)，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。臺(tái)風(fēng)的成因、強(qiáng)度，臺(tái)風(fēng)中心的位置和行進(jìn)路線是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，學(xué)者們利用各種手段和方法從多種數(shù)據(jù)中獲取上述與臺(tái)風(fēng)相關(guān)的重要信息。衛(wèi)星遙感以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而越來(lái)越受重視，如靜止氣象衛(wèi)星、熱帶測(cè)雨衛(wèi)星、云雷達(dá)衛(wèi)星等。

海洋二號(hào)（HY-2）衛(wèi)星于2012年8月16日成功發(fā)射，已穩(wěn)定在軌運(yùn)行，作為其主載荷之一的微波散射計(jì)已在全球范圍內(nèi)獲取了近13000軌數(shù)據(jù)。在軌測(cè)試的結(jié)果表明，HY-2微波散射計(jì)對(duì)海面風(fēng)速、風(fēng)向的觀測(cè)精度達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)具有大尺度、全天時(shí)、全球觀測(cè)的特點(diǎn)，使HY-2衛(wèi)星能夠在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮獨(dú)特的作用。HY-2微波散射計(jì)已順利完成2012年、2013年臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)任務(wù)，在每次臺(tái)風(fēng)的生命周期中，至少對(duì)其完成一次觀測(cè)，兩年共56次臺(tái)風(fēng)，獲得臺(tái)風(fēng)觀測(cè)數(shù)據(jù)440多軌。臺(tái)風(fēng)研究離不開衛(wèi)星觀測(cè)資料，與其他衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)不同，HY-2微波散射計(jì)獲取的是海表面風(fēng)場(chǎng)的空間分布，風(fēng)速、風(fēng)向等信息直接反映海面的真實(shí)情況。因此，HY-2微波散射計(jì)為研究人員和業(yè)務(wù)人員研究和分析預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)提供了新的數(shù)據(jù)源，是對(duì)其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)的重要補(bǔ)充。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)利用QuikSCAT微波散射計(jì)（SeaWinds）數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)海面風(fēng)場(chǎng)開展了深入而廣泛的研究[1～5]，由于在臺(tái)風(fēng)形成初期，海面風(fēng)場(chǎng)渦旋的尺度較小，數(shù)值預(yù)報(bào)模式（NWP）很難對(duì)其作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，而利用Sea-Winds風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)后，將優(yōu)先于傳統(tǒng)方式獲取熱帶低氣壓信息，這將有助于熱帶風(fēng)暴的預(yù)報(bào)[6～8]。高分辨率散射計(jì)數(shù)據(jù)（分辨率為2.5 km）對(duì)解析風(fēng)暴的水平結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確定位風(fēng)暴中心的位置很有幫助[9～11]。Sea-Winds數(shù)據(jù)對(duì)OPC海表風(fēng)場(chǎng)的分析與預(yù)報(bào)產(chǎn)生了重大影響，OPC大量使用實(shí)時(shí)、可靠的SeaWinds數(shù)據(jù)，約10%的短期海風(fēng)警報(bào)的確定基于SeaWinds風(fēng) 場(chǎng)[12，13]。

2 HY-2衛(wèi)星微波散射計(jì)

2.1 微波散射計(jì)工作機(jī)制

HY-2微波散射計(jì)采用雙點(diǎn)筆形波束體制。天線采用拋物反射面天線，產(chǎn)生兩個(gè)點(diǎn)波束，其中內(nèi)波束水平極化，外波束垂直極化。通過(guò)360°旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一分辨單元4次不同方位角以及寬刈幅測(cè)量。圖1給出了微波散射計(jì)觀測(cè)示意圖[14]。

圖1 微波散射計(jì)觀測(cè)示意圖Fig.1 Schematic diagram of scatterometer observation

HY-2微波散射計(jì)由探測(cè)頭部、系統(tǒng)控制器、伺服控制器3個(gè)裝星單機(jī)組成。HY-2微波散射計(jì)的基本工作過(guò)程為：微波發(fā)射機(jī)通過(guò)環(huán)形器與天線接通，向海面發(fā)射射頻脈沖，脈沖信號(hào)經(jīng)目標(biāo)散射，散射回波信號(hào)被天線接收后，經(jīng)環(huán)形器送到接收機(jī)，再經(jīng)接收處理恢復(fù)為視頻信號(hào)，送至信號(hào)處理器。同時(shí)，內(nèi)定標(biāo)設(shè)備將發(fā)射機(jī)的部分功率耦合到接收機(jī)中形成閉環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部校準(zhǔn)，消除收發(fā)系統(tǒng)的任何變化所引起的測(cè)量誤差。信號(hào)處理器對(duì)回波信號(hào)、內(nèi)定標(biāo)信號(hào)及無(wú)回波的純?cè)肼曅盘?hào)進(jìn)行處理，地面處理系統(tǒng)綜合各測(cè)量結(jié)果獲得海面散射源的后向散射系數(shù)σ°、風(fēng)場(chǎng)特性等[15～17]。HY-2微波散射計(jì)的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

2.2 海面風(fēng)場(chǎng)反演原理

從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來(lái)看，Ri…RN是由觀測(cè)值和模型值確定的一個(gè)樣本值，既然一次實(shí)驗(yàn)就出現(xiàn)了Ri…RN這樣的組合，說(shuō)明聯(lián)合概率密度函數(shù)p(R1…RN|(U，Φ))比較大，那么取達(dá)到最大時(shí)的風(fēng)速、風(fēng)向組合(Utrial，Φtrial)作為(U，Φ)的最終參數(shù)估計(jì)結(jié)果是合理的。式（1）稱為樣本的似然函數(shù)，對(duì)其右邊求自然對(duì)數(shù)后得到風(fēng)場(chǎng)反演的目標(biāo)函數(shù)為

表1 HY-2/SCAT主要技術(shù)指標(biāo)Table 1 The main technical indicators of the HY-2/SCAT

風(fēng)場(chǎng)反演實(shí)際上是要找到使目標(biāo)函數(shù)J取得局部最大的風(fēng)矢量(Utrial，Φtrial)，一般反演方法都要在風(fēng)速和風(fēng)向構(gòu)成的二維空間中進(jìn)行搜索獲取備擇風(fēng)速Utrial和風(fēng)向Φtrial，同心圓表示不同的風(fēng)速，由圓心發(fā)散的直線表示搜索的方向，同心圓之間的間隔以及直線之間的間隔分別表示風(fēng)速、風(fēng)向的搜索間隔，搜索間隔的選取以及搜索方法的選擇將影響風(fēng)場(chǎng)反演的效率[18～20]。

3 臺(tái)風(fēng)中心定位與路徑分析

3.1 臺(tái)風(fēng)中心定位

臺(tái)風(fēng)中心的定位一直是臺(tái)風(fēng)研究的重點(diǎn)，臺(tái)風(fēng)中心位置的確定對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)測(cè)進(jìn)而對(duì)臺(tái)風(fēng)可能造成的破壞的預(yù)報(bào)非常重要，目前，臺(tái)風(fēng)中心位置的確定主要依靠專業(yè)人員利用氣象衛(wèi)星云圖，結(jié)合多種儀器的實(shí)時(shí)觀測(cè)資料，采用人工方式進(jìn)行[21]。主要包括：a.通過(guò)提取臺(tái)風(fēng)的形態(tài)特征進(jìn)行定位；b.利用動(dòng)態(tài)圖像分析方法進(jìn)行定位。氣象衛(wèi)星云圖的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋范圍廣、時(shí)間分辨率高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，但它也有自身的缺點(diǎn)，如空間分辨率較低，因此需要利用其他光學(xué)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)如MODIS來(lái)進(jìn)行輔助，微波傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)受天氣條件影響較小，因此也經(jīng)常用于臺(tái)風(fēng)研究。利用星載微波散射計(jì)的后向散射系數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)以及二級(jí)海面風(fēng)場(chǎng)反演產(chǎn)品可以進(jìn)行臺(tái)風(fēng)中心的定位，從后向散射系數(shù)信息獲得臺(tái)風(fēng)中心所在的位置。即：a.從風(fēng)向推斷出臺(tái)風(fēng)中心所在的位置，臺(tái)風(fēng)的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)具有氣旋式渦旋特征，渦旋狀分布風(fēng)向的中心，對(duì)應(yīng)臺(tái)風(fēng)中心所在的位置；b.通過(guò)風(fēng)速的分布推斷臺(tái)風(fēng)中心所在的位置，在風(fēng)眼區(qū)風(fēng)弱、干暖、少云。圍繞著風(fēng)眼區(qū)，有一環(huán)狀的最大風(fēng)速區(qū)，平均寬度為8～50 km。通過(guò)搜索臺(tái)風(fēng)發(fā)生區(qū)域風(fēng)速的局部最小值，可以得出臺(tái)風(fēng)中心所在的位置；c.通過(guò)后向散射系數(shù)信息直接獲取臺(tái)風(fēng)中心所在的位置，原理跟b類似。因?yàn)樵诜轿唤亲兓淮蟮臈l件下，風(fēng)速越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的后向散射系數(shù)越強(qiáng)。所以在風(fēng)眼處的后向散射系數(shù)遠(yuǎn)低于圍繞著風(fēng)眼大風(fēng)區(qū)的后向散射系數(shù)。通過(guò)搜索后向散射系數(shù)的局部最小值，可以得出臺(tái)風(fēng)中心所在的位置。

圖2 HY-2衛(wèi)星對(duì)臺(tái)風(fēng)中心的監(jiān)測(cè)Fig.2 The monitoring of the center of typhoon by HY-2 scatterometer

根據(jù)上文所述方法，利用HY-2微波散射計(jì)獲得的海面風(fēng)場(chǎng)圖再加上海面雷達(dá)后向散射系數(shù)分布圖對(duì)2012年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行臺(tái)風(fēng)中心定位，從圖2可發(fā)現(xiàn)，海洋二號(hào)微波散射計(jì)觀測(cè)到海面風(fēng)場(chǎng)的渦旋結(jié)構(gòu)特征，并且在渦旋的中心存在低風(fēng)速區(qū)，通過(guò)搜索局部最小值，輔以臺(tái)風(fēng)中心區(qū)域的雷達(dá)后向散射系數(shù)分布情況，定位臺(tái)風(fēng)中心的位置，表2中給出了星載散射計(jì)捕捉到的臺(tái)風(fēng)中心的地理位置，中央氣象臺(tái)發(fā)布的臺(tái)風(fēng)實(shí)況數(shù)據(jù)，以及各自對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。

表2 HY-2觀測(cè)數(shù)據(jù)Table 2 The wind field observed by HY-2

3.2 臺(tái)風(fēng)路徑分析

臺(tái)風(fēng)中心的定位是臺(tái)風(fēng)路徑分析和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，利用表2中的臺(tái)風(fēng)位置數(shù)據(jù)繪制臺(tái)風(fēng)蘇拉中心的變化對(duì)比圖，如圖3a所示，按照離我國(guó)海域的遠(yuǎn)近距離，中央氣象臺(tái)以3 h到15 min不等的時(shí)間間隔給出臺(tái)風(fēng)實(shí)況數(shù)據(jù)，HY-2衛(wèi)星的過(guò)境觀測(cè)時(shí)間間隔約為12 h，文中選擇離衛(wèi)星觀測(cè)最近的實(shí)況數(shù)據(jù)點(diǎn)，從圖3a中可以看出，兩者存在一定的偏差，這是因?yàn)橐环矫鎯烧咴跁r(shí)間上不完全吻合，隨著時(shí)間差的增大，位置偏差也在增大，另外，HY-2微波散射計(jì)的空間分辨率是25 km，對(duì)應(yīng)地面的經(jīng)緯度約為0.25°，因此也會(huì)對(duì)定位精度造成影響，然而兩者在變化趨勢(shì)上是完全一致的。在圖3b中，蘇拉、?？⒉祭f(wàn)3次臺(tái)風(fēng)的實(shí)況數(shù)據(jù)分別用黃色、紅色、藍(lán)色3種不同的顏色和符號(hào)勾勒出各自的行進(jìn)過(guò)程，其中黑色十字符號(hào)標(biāo)志了HY-2微波散射計(jì)觀測(cè)到的臺(tái)風(fēng)中心的位置，兩者基本吻合。國(guó)外學(xué)者利用分辨率增強(qiáng)后的散射計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)中心進(jìn)行定位研究，結(jié)果表明精度有所提高。

4 臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)分析

4.1 最大風(fēng)速值及風(fēng)速剖面分析

圖3 HY-2衛(wèi)星觀測(cè)的臺(tái)風(fēng)中心路徑圖Fig.3 The roadmap of the typhoon center observed by HY-2

2012年第10號(hào)熱帶風(fēng)暴達(dá)維于7月31日早晨在西北太平洋洋面上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，于8月1日8時(shí)在日本九州島東南部海面加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，并于8月2日21時(shí)30分前后在江蘇省響水縣陳家港鎮(zhèn)沿海登陸。登陸后，達(dá)維強(qiáng)度逐漸減弱，8月3日1時(shí)在江蘇省北部減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，3日4時(shí)前后進(jìn)入山東省境內(nèi)，3日9時(shí)在山東省境內(nèi)減弱為熱帶風(fēng)暴，隨后進(jìn)入渤海西部海面。8月4日8時(shí)在河北省東北部近海減弱為熱帶低壓，11時(shí)停止編號(hào)（中央氣象臺(tái)）。

表3 HY-2衛(wèi)星觀測(cè)達(dá)維臺(tái)風(fēng)最大半徑Table 3 The maximum radius of Damrey typhoon observed by HY-2

4.2 等值線圖與大風(fēng)半徑分析

大風(fēng)半徑是衡量臺(tái)風(fēng)可能的影響范圍和破壞程度的重要依據(jù)，是氣象預(yù)報(bào)員非常關(guān)心的參數(shù)，中央氣象臺(tái)的實(shí)況數(shù)據(jù)中給出了7級(jí)風(fēng)（13.9～17.1 m/s）和10級(jí)風(fēng)（24.5～28.4 m/s）的半徑，林明森等利用Seasat-A衛(wèi)星上的散射計(jì)（SASS）數(shù)據(jù)反演臺(tái)風(fēng)條件下的海面風(fēng)場(chǎng)矢量，繪制風(fēng)速等值線（見(jiàn)圖4），確定大風(fēng)半徑的數(shù)值，并將結(jié)果與氣象報(bào)告的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，研究結(jié)果表明星載微波散射計(jì)能夠幫助改善大風(fēng)半徑的準(zhǔn)確定義[1]。與SASS相比，HY-2衛(wèi)星搭載的微波散射計(jì)在靈敏度、準(zhǔn)確性和觀測(cè)刈幅上都有較大幅度的提高，這有助于臺(tái)風(fēng)大風(fēng)半徑的確定。

5 與其他傳感器觀測(cè)對(duì)比分析

5.1 與ASCAT散射計(jì)對(duì)比驗(yàn)證

對(duì)比圖5a和圖5b可發(fā)現(xiàn)，HY-2觀測(cè)的海面風(fēng)場(chǎng)與ASCAT風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)一致，但HY-2的觀測(cè)刈幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ASCAT，使其在海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)中的優(yōu)勢(shì)十分明顯。HY-2和ASCAT風(fēng)速的均方根誤差為1.8 m/s，風(fēng)向的均方根誤差為18.6°，分別繪制兩種風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速、風(fēng)向的散點(diǎn)圖，如圖6a和圖6b所示。

圖4 HY-2衛(wèi)星散射計(jì)的臺(tái)風(fēng)風(fēng)速等值線圖Fig.4 The isogram of wind speed around the typhoon center by HY-2

圖5 HY-2微波散射計(jì)對(duì)布拉萬(wàn)臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)與歐洲ASCAT海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)圖Fig.5 The comparison of ocean wind fields observed by HY-2 and ASCAT

圖6 HY-2和ASCAT觀測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向?qū)Ρ壬Ⅻc(diǎn)圖（風(fēng)速的均方根誤差為1.8 m/s，風(fēng)向的均方根誤差為18.6°）Fig.6 The scatter diagram of the wind speed and direction derived from HY-2 and ASCAT observations（RMSE is 1.8 m/s and 18.6°respectively）

5.2 與FY-2E衛(wèi)星云圖對(duì)比

FY-2E衛(wèi)星是我國(guó)靜止氣象衛(wèi)星，星上載有甚高分辨率輻射掃描儀，每0.5 h可以提供一張紅外云圖。圖7a給出了FY-2E的紅外云圖，可以看出臺(tái)風(fēng)布拉萬(wàn)的影響范圍極大，是個(gè)典型的熱帶氣旋，圖7b給出了HY-2衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)矢量圖，背景為疊加的FY-2E云圖?？梢钥闯龃箫L(fēng)范圍、臺(tái)風(fēng)中心位置等方面是一致的，但HY-2衛(wèi)星散射計(jì)可以給出定量的近海表面的風(fēng)場(chǎng)定量化矢量產(chǎn)品（中間空缺部分為日本島嶼）。同時(shí)可以看出，布拉萬(wàn)臺(tái)風(fēng)典型的風(fēng)速分布強(qiáng)烈的非對(duì)稱性，給臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)提供更準(zhǔn)確的信息產(chǎn)品。

圖7 HY-2微波散射計(jì)觀測(cè)到的臺(tái)風(fēng)在海面形成的風(fēng)場(chǎng)與FY-2E靜止衛(wèi)星可見(jiàn)光通道云圖的疊加顯示Fig.7 The HY-2 observation compared with the observation of FY-2E

6 結(jié)語(yǔ)

作為我國(guó)首顆綜合動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星，HY-2衛(wèi)星可以同時(shí)獲取海面風(fēng)場(chǎng)、海面溫度、海面高度等海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)，其中海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)具有大尺度、全天時(shí)、全球觀測(cè)的特點(diǎn)，一天可以覆蓋全球90%以上的海域面積，正是這種全球探測(cè)能力使HY-2衛(wèi)星在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮獨(dú)特的作用。以2012年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)蘇拉為例，早在其還是熱帶低壓時(shí)，HY-2衛(wèi)星就已經(jīng)捕捉到了它在菲律賓以東洋面上的形態(tài)特征，觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)往國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，為相關(guān)部門的分析研究及預(yù)報(bào)提供決策依據(jù)。隨后，氣象部門正式對(duì)其進(jìn)行編號(hào)并命名為蘇拉，海洋預(yù)報(bào)部門對(duì)蘇拉的監(jiān)測(cè)、會(huì)商預(yù)報(bào)工作也隨即展開。對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)是預(yù)報(bào)工作的重點(diǎn)，HY-2衛(wèi)星準(zhǔn)確捕捉到了臺(tái)風(fēng)中心的位置并跟蹤其位置變化，從HY-2衛(wèi)星的觀測(cè)序列中可以獲取臺(tái)風(fēng)蘇拉的行進(jìn)路線及移動(dòng)速度，這對(duì)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)非常重要，同時(shí)用HY-2衛(wèi)星的觀測(cè)結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，從而能夠改進(jìn)和提高臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的精度。在臺(tái)風(fēng)到來(lái)時(shí)，其他觀測(cè)手段難以施展，衛(wèi)星觀測(cè)資料彌足珍貴，而與其他衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)不同，HY-2衛(wèi)星獲取的是海表面風(fēng)場(chǎng)的空間分布情況，風(fēng)速、風(fēng)向等信息直接反映海面的實(shí)時(shí)情況，因此不管是在臺(tái)風(fēng)行進(jìn)的過(guò)程中還是在臺(tái)風(fēng)登陸的前夕，HY-2衛(wèi)星提供的觀測(cè)資料對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度及其破壞性的判斷都將提供幫助。

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Application study of the HY-2 scatterometer on monitoring typhoon events in the northwest Pacific Ocean

Lin Mingsen，Zhang Yi，Song Qingtao，Xie Xuetong，Zou Juhong

（National Satellite Ocean Application Service，Beijing 100081，China）

HY-2 scatterometer is a spaceborne pencil-beam radar measuring the backscattering coefficient of ocean surface.Firstly，based on the description of the working mechanism and the principle of ocean surface wind retrieval from scatterometer data，quantitative analyses of some of the typhoons captured by HY-2 scatterometer in 2012 were carried out in this paper，which include location of the typhoon center，typhoon structure，path and the radius of maximum wind speed.Secondly，ocean surface wind field was overplayed on the meteorological cloud image acquired by FY-2E satellite to reveal the consistency of spatial structure of these two sources of data.Furthermore，ocean surface wind field from ASCAT was also used to make a contrast to the ocean surface wind field of HY-2 scatterometer.Multi-angle analysis has revealed the validity of ocean surface wind field observation and the advantages of typhoon monitoring by HY-2 scatterometer.Finally，the pros and cons of the HY-2 satellite microwave scatterometer were summarized，and the possible improvements of the HY-2 scatterometer were proposed in this paper.

HY-2 satellite；microwave scatterometer；typhoon monitoring

V443

A

1009-1742（2014）06-0046-08

2014-04-10

國(guó)家海洋局青年基金項(xiàng)目“星載微波散射計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究”（20130212）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41306186，41276019）；航天關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究項(xiàng)目“中法海洋衛(wèi)星算法研究與應(yīng)用預(yù)研”；國(guó)家海洋局海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金“海浪資料同化中背景誤差相關(guān)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析”

張 毅，1983年出生，男，江蘇大豐市人，助理研究員，研究方向?yàn)楹Ｑ筮b感；E-mail：zhangyi@mail.nsoas.gov.cn