Exakt information om atmosfärstemperatur och fuktighet med hög temporal/spatial upplösning är två av nyckelparametrarna som behövs i modeller för numeriska väderprognoser (NWP) för att på ett tillförlitligt sätt förutsäga höginverkande väderhändelser som lokala svåra stormar. Ett infrarött ekolod med hög spektral upplösning från geostationär omloppsbana kan ge en aldrig tidigare skådad källa för nästan tidskontinuerlig, tredimensionell information om de dynamiska och termodynamiska atmosfäriska fälten - en viktig fördel för nowcasting och NWP-baserad prognos. Li et al . (2018) visar mervärdet av geostationärt baserade infraröda ekolodsmätningar med hög upplösning på lokala svåra stormprognoser genom ett snabbt regionalt OSSE (Observing System Simulation Experiment). Kredit:Dr Jun LI
En geostationär hyperspektral infraröd ekolod kan ge betydande stöd till meteorologer för att förbättra lokala prognoser för allvarliga stormar, enligt Dr Jun Li, framstående vetenskapsman vid Space Science and Engineering Center vid University of Wisconsin-Madison, och en av författarna till en nyligen publicerad studie.
"Exakt information om atmosfärstemperatur och luftfuktighet med hög tids- och rumslig upplösning är en nyckelparameter för att förutsäga lokala svåra stormar med numeriska väderprognosmodeller, " säger Dr. Li. "Ett infrarött ekolod med hög spektral upplösning i geostationär omloppsbana kan ge nästan tidskontinuerlig, tredimensionell atmosfärisk termodynamisk information. Denna oöverträffade information om atmosfärens vertikala struktur är viktig för att nu kunna sända och förutsäga väderhändelser med hög inverkan."
Dr Li och hans team har publicerat sina resultat Atmosfärsvetenskapernas framsteg . Den Geosynchronous Interferometric Infrared Sounder (GIIRS) ombord på den kinesiska Fengyun-4A-satelliten, lanserades i december 2016, blev det första hyperspektrala IR-ekolodet i geostationär omloppsbana. GIIRS-data har framgångsrikt tillämpats på China Meteorological Administrations operativa globala fyrdimensionella variationsdataassimilering och prognossystem, och gav förbättrade spår- och nederbördsprognoser för tyfonerna Maria och Abbie. Europeiska organisationen för exploatering av meteorologiska satelliter (EUMETSAT) kommer 2022 att lansera Meteosat Third Generation (MTG)-serien, som också kommer att inrymma ett hyperspektralt infrarött ekolod, enligt Dr Li.
För att studera och demonstrera effekten av ett geostationärt hyperspektralt IR-ekolod på prognosen av lokala svåra stormar, teamet har utvecklat ett ramverk och system för snabbt regionalt observationssystem simuleringsexperiment (r-OSSE), inklusive generering av en högupplöst naturlig körning, observationssimulering och validering, och dataassimilering för konsekvensstudier på lokal prognoser för svår storm.
"Ett geostationärt hyperspektralt IR-ekolod kan minska de övergripande analys- och prognosfelen med den nuvarande assimileringskonfigurationen, och ytterligare förbättringar kan uppnås med mer frekvent assimilering och mindre gallringsavstånd, " Dr. Li tror. "Hur man effektivt använder informationen med hög tidsupplösning från det geostationära hyperspektrala IR-ekolodet i ett dataassimileringssystem blir nyckeln till att förbättra prognoserna för lokala svåra stormar och tropiska cykloner, som behöver studeras vidare."
