运用主成分分析方法诊断和消除风云三号B星微波湿度计观测数据中的噪音

• 作者: 秦正坤 邹晓蕾 马原
• 来源期刊: 气象科技进展
• 关键词: 风云三号B星(FY-3B) 微波湿度计(MWHS) 微波湿度计(MHS) 主成分分析方法
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文 -- 研究进展
• 页码范围: 50-59
• 页数: 10页
• 字数: 4761字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1973.2013.04.006

摘要

风云三号A星和B星上的微波湿度计（MWHS）在183GHz附近有3个水汽探测通道（通道3～5）。搭载在MetOp和NOAA卫星上的微波湿度计（MHS）在相同频率上也有3个水汽探测通道。MWHS和MHS都是跨轨扫描仪器。通过对比MWHS观测亮温和用辐射传输模式模拟得到的亮温，发现在这3个通道的观测中都存在着沿轨道方向、随扫描角变化的直线形噪音。即使对足够长时间里的大量资料进行平均分析，该噪音也没有消除，说明噪音并不是由大气或地表的自然变化引起的。通道3～5噪音的大小分别是0.3，0.2和0.2K。用主成分分析方法（PCA）对MWHS一个月的资料进行研究，发现MWHS的直线形噪音主要存在于第一模态中，MWHS的直线形噪音叠加在该模态所主要描述的观测亮温随扫描角变化特征，即跨轨仪器的主要特性。对于这3个水汽探测通道，第一主成分解释了超过99.91%的总方差。将第一主成分进行5点平滑再对原观测数据重构可以有效地去除MWHS资料中的噪音。重构后的资料随扫描角的变化变得比较平滑，与MHS偏差随扫描角的变化特征一致。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	秦正坤	南京信息工程大学资料同化与研究应用中心	16	111	6.0	10.0
2	邹晓蕾	南京信息工程大学资料同化与研究应用中心	12	57	5.0	7.0
4	马原	佛罗里达州立大学地球海洋大气科学系	2	8	1.0	2.0