Page 248 - 《高原气象》2025年第6期
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第 44 卷  第 6 期                         高     原    气     象                             Vol. 44  No. 6
               2025 年 12 月                       PLATEAU METEOROLOGY                             December， 2025


             王诗涵， 杨胜朋， 殷延安， 2025.  FY-3E/GNOS 和 COSMIC-2 掩星数据质量对比分析［J］. 高原气象， 44（6）： 1656-1666.
             WANG Shihan， YANG Shengpeng， YIN Yan’an， 2025.  Comparative and Quality Analysis of Radio Occultation Data from FY-3E/
             GNOS  and  COSMIC-2［J］. Plateau  Meteorology，  44（6）：  1656-1666.   DOI：  10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2025. 00031. CSTR:
             32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00031.



                                FY-3E/GNOS和COSMIC-2掩星


                                             数据质量对比分析



                                          王诗涵      1， 2 ， 杨胜朋    1， 2 ， 殷延安   1， 2

                                        （1. 南京信息工程大学大气科学学院，  江苏  南京    210044；
                                    2. 南京信息工程大学资料同化研究与应用联合中心，  江苏  南京    210044）

                     摘要： 掩星数据在数值预报和气候监测中具有重要价值。本研究利用 FY-3E/GNOS和 COSMIC-2卫星的
                     掩星数据， 结合欧洲中期天气预报第五代再分析资料（ERA5）， 系统分析了两种掩星数据产品在不同高
                     度和纬度下的偏差特征。结果表明， 在 5~30 km 的高度范围内， FY-3E/GNOS 和 COSMIC-2 的折射率与
                     ERA5数据的一致性较好， 偏差小于 1%， 弯角偏差稳定在±0. 4%以内； 但在低层大气（5 km以下）， COS‐
                     MIC-2 弯角在 4 km 以下出现最大为-1. 2% 的负偏差， FY-3E/GNOS 弯角则在 5 km 以下表现出系统性的
                     正偏差， 折射率在低纬度区域 2 km以下呈负偏差， 2~4 km为正偏差。研究发现， FY-3E/GNOS的弯角廊
                     线比COSMIC-2更为平滑， 特别是在对流层下层。
                     关键词： 折射率； GNSS掩星； 质量分析
                     文章编号： 1000-0534（2025）06-1656-11   中图分类号： P405   文献标识码： A
                     DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2025. 00031
                     CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00031


              1  引言                                             System， GNSS）掩星观测是一种基于主动遥感的临
                                                                边探测技术（邹晓蕾， 2012）。GNSS 掩星（GNSS
                  地球大气的变化与人类活动息息相关， 精确的
                                                                RO）根据相位延迟和卫星的位置与速度计算无线电
             大气监测和研究对人类的生产、 生活以及防灾减灾
                                                                信号的弯角， 再由Abel变换从弯角反演大气折射率
             至关重要。传统的监测手段受限于空间覆盖范围
                                                                等气象要素（Yang and Zou， 2021）。自 1995年 GPS/
             有限、 易受天气影响及成本高昂， 难以提供全面的
                                                                Meteorology 实验首次应用 GNSS RO 技术以来， 该
             全球观测数据。随着无线电掩星技术（Radio Occul‐
                                                                技术已被广泛应用于电离层反演、 气候研究、 天气
             tation， RO）的发展， 这一新兴的遥感技术为全球大
             气探测提供了更可靠的手段。RO 技术以全球均匀                            过程分析和数值模式预报等领域。COSMIC 系列
             分布、 全天候、 低成本和高垂直分辨率的优良特性                           卫星为全球气候和天气预报提供了重要的掩星数
             （Kursinski et al， 1997； Rocken et al， 1997； Anthes，   据， 其数据质量在多项研究中得到验证（Ho et al，
             2011）， 弥补了传统探测方法的不足， 尤其是为两                         2023； Anthes， 2011）。COSMIC 系列卫星数据质量
             极、 海洋等常规观测数据匮乏的地区提供了丰富的                            得到广泛验证， 其温湿廓线与探空实测值基本无偏
             观测信息。                                              差（Kishore et al， 2008）， 且时空分析表明， 其折射
                  全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite          率的误差特性受时空匹配限值影响较大（赵定池


                 收稿日期： 2024⁃10⁃15； 定稿日期： 2025⁃03⁃10
                 资助项目： 广西重点研发计划（2024AB24046）； 国家自然科学基金项目（42275005）
                 作者简介： 王诗涵（2000 -）， 女， 黑龙江齐齐哈尔人， 硕士研究生， 主要从事GNSS掩星资料同化与应用
                        E-mail： 202212010009@nuist.edu.cn
                 通信作者： 杨胜朋（1977 -）， 男， 湖北浠水人， 教授， 主要从事GNSS掩星资料同化与应用. E-mail： yangshengp@nuist.edu.cn
                 © Editorial Department of Plateau Meteorology （CC BY-NC-ND）
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