同化多平台空气质量数据对 空气质量预测的影响
高蒙 (mgao2@)
2017年4月21日 武汉
观测资料约束下的模型在研究与应用中越来越重要
✓ 需要更多气溶胶与大气 成分观测资料应用到资 料同化中
✓ 越来越多可用的观测资 料 （飞机航测，卫星， 探空，雷达，轮船观测 等）
地球静止大气成分观测
2019-2021发射
2021+发射
2019发射
O3, NO2, H2CO, SO2 和气溶胶等
离线和在线空气质量模型
Baklanov et al., ACPD, 2016
D三a维ta变As分si资m料ila同tio化n
Aug 27-29, 2012
应用: 同化地球静止气溶胶光 学厚度的影响
同化地表PM2.5的影响
Gao et al., ES&T, 2017
下一步
韩国延世大学更新了 陆地AOD反演算法
下一步
• 扩展GSI系统同时同化卫星和地表观测资料 • 同化观测修正排放源 • 加入气象资料同化
QThuaensktioynosu?!
WRF-Chem 没有同化
WRF-Chem同化 MODIS+GOCI
KORUS-AQ预报系 统
• WRF-Chem MOSAIC气溶胶模块+简化的气相化学和SOA 生成
• NCEP GFS+ECMWF MACC 气象+化学初始和边界场 • 韩国建国大学KORUS-AQ人为排放源(Jung-Hun Woo) • 同化了MODIS+GOCI的AOD观测 • 模式外层预报4天，内层预报2天
AERONET AOD验证
All sites in Korea
9
地面臭氧和PM2.5验证
10
重霾过程中AOD数据大量缺失 PM2.5 difference (μg/m3) at 13:00 (01/18, 2010)
扩展GSI系统同化地表PM2.5
Haze JAN 2013
R no DA 0.67
R DA 0.94
越来越多可用的PM2.5 观 测数据
Impacts of assimilating surface PM2.5
Mean over all surface observation
同化地表PM2.5的影响
Gao et al., ES&T, 2017
同化地表PM2.5的影响
01/24, 01/12, 01/08
韩国GOCI传感器AOD 不久的将来：GEMS, TEMPO, Sentinel-4!
• WRF-Chem模式–GSI 同化系统
• 对照试验: GSI AOD 每 三小时同化一次,
• 1. MODIS only, • 2. MODIS+GOCI（只
同化了GOCI海面数据， 因为陆地数据反演算法 不确定度太大）
应用: 同化地球静止气溶胶光
学厚度的影响
韩国GOCI传感器AOD 不久的将来：GEMS, TEMPO, Sentinel-4!
GOCI AOD
• WR对照试验: GSI AOD 每 三小时同化一次,
• 1. MODIS only,
• 2. MODIS+GOCI（只 同化了GOCI海面数据， 因为陆地数据反演算法 不确定度太大）