CCMP风量矢量分析产品

版本2 CCMP风能

跨校准的多平台(CCMP)网格表面矢量是使用卫星,系泊浮标和模型风数据生产的,因此被认为是3级海洋矢量风风分析产品。我们使用改进和其他输入数据更新了CCMP产品。该网站记录了新的CCMP v2.0数据集,现在可从遥感系统获得万博体育app网页注册(RSS)。V2 CCMP处理现在结合了7版RSS辐射计风速,Quikscat和Ascat散点机风向量,系泊浮标数据以及ERA-Interim模型风场,使用变异分析方法(VAM)每天生成四个地图,每天为0.25度网格网格向量风。最初的CCMP产品(v1.1)最初是由Bob Atlas及其团队从NASA原因和措施计划的资金中生产的。这原始措施产品仍然可以从NASA物理海洋学DAAC(podaac.jpl.nasa.gov)获得。RSS已将CCMP处理代码转变为使用我们最新的卫星数据观察结果运行。所有方法都与原始CCMP产品中使用的方法保持不变,并且大多数CCMP处理代码都没有变化,只有很小的更改以补偿不同的操作系统和编译器。

介绍

无间隙的海面风数据,高质量,高时空和空间分辨率对于各种目的都是有用的,对于研究影响大气和海洋的大型空气相互作用是必要的。海洋矢量风是动态的,在短时间内不断发展。这种特征使全球,网格,无隙风场的产生成为挑战,尤其是在少于一天的时间尺度上,并且空间尺度比典型的风能小。准确的研究需要足够万博网址是什么长时间的海洋矢量风数据来解决风向引起的模式,例如厄尔尼诺 - 南方振荡(ENSO)和Madden-Julian振荡(MJO)。万博体育app网页注册遥感系统已经投入了多年的研究,以验证和交叉校准从卫星的被动和主动微波检索。万博网址是什么

Atlas等人利用了数据同化的变异分析方法(VAM)。[1996,2011]找到将卫星观测和原位风测量结果结合到无间隙风场的最合适的方法。万博吧manbet客户端2.0VAM生成网格表面风能分析,该分析可最大程度地减少目标函数,以测量分析与背景,数据和某些先验约束的不合适。CCMP风能分析是适合科学研究的时间和空间分辨率。此处描述的CCMP版本2.0(V2)数据产品是高度使用的原始CCMP产品的延续(v1.1可从NASA JPL PO.DAAC获得),并建立在数十年的仔细VAM开发的基础上。两份经过同行评审的出版物(Atlasmanbext万博官网等,1996; Atlas等,2011)描述了原始的CCMP产品,(Hoffman等,2003)描述了VAM。该文档描述了可从遥感系统获得的新的CCMP V2.0产品。万博体育app网页注册

原始的V1.1 CCMP产品在多年的时间内通过使用卫星数据在处理时在小批量上进行了逐步处理,因此,同化不一致的卫星风不一致。也就是说,早期的V4至V6 RSS风在生产的早期生产年中使用了几年的生产。最初的CCMP(v1.1)的资金于2012年结束,自2011年12月以来就没有生产CCMP风。对CCMP产品的继续有很大的需求,因此我们已将代码转换为RSS,目的是满足几种独特的目的目标:

  • 将产品扩展到当前时间,并继续加工到未来。
  • 使用一致版本的卫星数据重新处理。
  • 添加新的传感器。
  • 在整个分析产品中,利用更高的分辨率并始终产生背景模型风场。

我们提供NetCDF4格式的Level-3.0(L3.0)和Level-3.5(L3.5)CCMP V2.0产品。

  • L3.0 CCMP v2.0产品包含U和V矢量风组件的四个每日图(00、06、12和18Z),在0.25度全球网格上。U和V组件相对于真实的北部。L3.0数据还包括在每个位置进行分析的观测值(卫星和原位)的地图。
  • L3.5 CCMP v2.0在日历月中包含平均每月风。为U和V计算矢量平均值。平均风W是使用标量平均值计算的。
  • CCMP v2.0产品的更新将大约每年进行两次,以完成至12月和6月的处理。
  • 最新更新发生在2018年3月,CCMP现在已更新至2017年12月30日。

产品开发

CCMP数据集结合了交叉校准的卫星微波风和仪器观测,使用变分分析方法(VAM)产生高分辨率(0.25度)网格分析。使用了许多卫星传感器系统从许多卫星传播的被动和主动微波仪器中得出的卫星风检万博体育app网页注册索。RSS在亮度温度水平的辐射仪中插入0.2摄氏度以内,采用精制的海面发射模型和辐射传递函数,以推导表面风。在微波辐射计仪器平台之间,由此产生的风回收非常一致,包括1Manbetx ,,,,1Manbetx ,,,,AMSR,,,,2018世界杯狗万滚球app ,,,,2019新万博appmanbetⅩ , 和GMI。RSS还开发了一种地球物理模型函数,用于从微波散点图中得出风速和方向,包括quikscat1mantbex 。辐射仪和散射仪数据均针对海洋系泊浮标进行了验证,尽管风测量和检索方法差异,但确认测量结果是一致的(在0.8 m/s以内)。万博吧manbet客户端2.0VAM将RSS仪器数据与系泊浮标的测量和风场的起始估计值(第一次猜测)相结合。万博吧manbet客户端2.0欧洲中等天气预报中心(ECMWF)ERA-INTERIM重新分析CCMP V2.0处理中的风用作第一猜测风场。与ECMWF操作模型相比,该模型的0.25度模型风场是一致处理的。所有风观测(卫星和浮标)和模型分析场均参考10米的高度。

CCMP版本2更新

RSS与Ross Hoffman博士和Mark Leidner合作,过渡了CCMP的维护,更新和继续处理。一旦确认过渡能够准确地运行,RSS就对CCMP数据集进行了全面的重新处理,从而使其摆脱了第一观的状态,并提供了一致的v2.0数据产品,以供科学研究中的公共使用。万博网址是什么与RSS v2.0 CCMP版本相关的版本更改包括:

  • 使用统一输入和卫星检索,所有卫星风都使用RSS-7(或更高)海洋辐射转移模型(ORTM)以及一致的处理方法产生。
  • CCMP数据集扩展到2015年7月,计划提供两年一度的扩展名和数据集的更新。
  • 来自新仪器的风:ASCAT METOP-A,AMSR2和GMI。
  • 升级第一次猜测背景风场。现在使用0.25度,6小时的ERA-INTERIM重新分析风。
  • 使用改进的系泊浮标数据具有更好的质量控制,包括来自NDBC,Tao,Triton,Rama,Pirata和Canadian浮标的风。
  • 使用CF-1.6元数据将数据文件格式升级到NetCDF4。每个每日文件都包含四个6小时的风能分析和自我描述的元数据。

VAM中使用的所有输入数据的时间序列如下所示。被动辐射仪以红色绘制,并用绿色绘制主动散射仪。提供了每种仪器使用的数据版本。停泊的浮标和ERA-Interim重新分析风可用于整个数据范围。质量控制的浮标数据是从太平洋海洋环境实验室获得的(PMEL),来自国家数据浮标中心(NDBC),以及来自渔业和加拿大海洋海洋学和科学数据分支((OSD)。

整个数据集的全面重新处理大约需要1-2个月。每年两次,在1月和7月,我们将更新数据产品,以包括过去6个月。例如,在2017年1月,我们将于2016年6月发布至2016年12月。在过渡到RSS运行的代码时,请特别注意对原始CCMP产品的整体方法或方法论进行任何更改。仅在必要时更改代码,以说明系统体系结构和编译器的变化。添加新卫星风(AMSR2或GMI)所需的源代码是根据已经存在的代码改编的。这种谨慎的过渡可确保仍会生产相同的高质量CCMP产品,但是使用更新的卫星,浮标和模型风数据作为输入。

数据产品格式

CCMP v2.0 Level-3.0(L3.0)风可作为NetCDF-4数据文件获得。每个L3.0每日数据文件包含3个尺寸1440(经度)的阵列,乘628(范围为-78.375至78.375),乘4(0Z,06Z,12Z,18Z)。其中两个阵列是以米/秒(m/s)为单位的U和V风组件。标准U和V坐标适用,这意味着正u为正确,正V在轴上。u和v相对于真实的北方。CCMP风是使用海洋学惯例表达的,这意味着向东北吹的风具有正U分量和正V分量。文件中的第三个数组是用于得出风组件的观测值(NOB)。NOBS值为0.0,意味着该网格电池的风矢量非常接近背景场的风矢量,因为没有卫星或系泊浮标数据可以直接影响分析的矢量风。

CCMP v2.0级别3.5(L3.5)风可作为NetCDF-4数据文件获得。每个L3.5每月数据文件包含3个尺寸1440(经度)的阵列,乘628(范围为-78.375至78.375),乘以1(以日历月的中间为中心)。前两个阵列是以米/第二个(m/s)为单位的矢量平均U和V风组件。第三个阵列包含每个位置的标量平均风速W。请注意,在随着时间的流逝而有很大的风向区域,W可能高于矢量平均成分U和V的大小。

填充值为-9999.0,用于任何网格单元,没有任何数据。这应该很少发生。经度从0.125到359.875以东的程度给出,纬度以北度为北,为负值代表南部位置。尽管这被称为全球风能,但数据的程度为-79度至79度纬度。自1987年1月1日午夜以来,文件中的时间作为数小时。

NETCDF文件包含CF 1.6符合自我描述的元数据。JPL元数据合规性检查器用于评估合规性。RSS CCMP v2.0数据集每天分配为L3.0,每月L3.5文件。可从PO.DAAC获得的V1.1 CCMP数据集还包含L2.5(卫星数据上的向量)和L3.5 Pentad数据产品。但是,RSS选择目前未分发L2.5或L3.5 Pentad数据产品。

缺失数据

这些数据中存在差距。在1988年5月至12月之间,有11天的散布,1989年1月至1989年7月14天没有出现在我们的FTP服务器上

在此期间,F08是数据集中唯一的操作卫星输入。缺少的日子是因为那天卫星收集的数据很少或没有收集的数据。

在将来的重新处理中,我们可能会包括这些文件以进行完整,但是CCMP风场本质上只是INAINT背景,除了浮标附近的微小差异。

阅读例程 /数据访问

CCMP NetCDF4文件可以使用工具探索派全景或者ncbrowse。MATLAB,IDL和PYTHON具有用于读取NetCDF文件的内置例程。我们在Python中提供了样本读取程序。例程将绘制并显示示例文件的数据。CCMP数据文件可以从RSS获得ftphttp

文件名具有结构ccmp_wind_analysis_yyyymmdd_v02.0_l3.0_rss.nc,其中yyyy是4位年份,毫米和月份的DD。这些文件存储在v02.0/yyyyy/mmm/目录结构中。

浏览图像 /图形图

以下电影通过整整28年的数据循环。

CCMP风速动画

CCMP风速异常动画

产品详情

产品

跨校准的多平台海风

版本

2.0

空间覆盖范围

地区:全球
最北端的纬度:80度
最南端的纬度:-80度
最西端的经度:0度
最东方的经度:360度

时间覆盖 1987-JUL-10至2016年5月30日
空间分辨率

0.25度(纬度)x 0.25度(经度)

时间分辨率 6小时
潜伏 <6个月滞后(每年更新两次)

输入数据

平台 /传感器 /数据版本

Aqua / AMSR-E v7.0
GCOM-W1 / AMSR2 V7.2
trmm / tmi v7.1
gpm / gmi v8.1
Quikscat / Seawinds v4.0(KU-2011)
metop-a / ascat v2.1
DMSP-F08 / SSM / I V7.0
DMSP-F10 / SSM / I V7.0
DMSP-F11 / SSM / I V7.0
DMSP-F13 / SSM / I V7.0
DMSP-F14 / SSM / I V7.0
DMSP-F15 / SSM / I V7.0
DMSP-F16 / SSMIS v7.0
DMSP-F17 / SSMIS v7.0
科里奥利 /温达萨特v7.0.1

数据格式 NETCDF-4,CF-1.6符合条件
文件大小 每个文件〜25 MB
范围 海面矢量在10米的高度
参数范围 0至50 m/s
测量单位 米/第二
接触 support@remss.com
数据提供商 万博体育app网页注册

已知问题 /数据警告

使用此数据产品时,应考虑以下信息:

  • 用户不应认为这些风适合研究全球趋势。尽管风始终从适合气候研究的卫星数据得出,但将模型数据吸收到分析产品中的行为可能引入了背景风场中可能存在的虚假趋势。但是,这些CCMP v2.0风可能适合研究区域趋势和模式。
  • 研究大风区时应谨慎。我们已经注意到,卫星数据和CCMP风在高风速(> 25 m/s)之间存在差异,其中已知背景模型的风被低估了风事件。由于VAM方法试图在卫星观察到的大风事件和这些相同事件的较低模型之间找到一致的风场解决方案,因此CCMP作为风分析产品,不可避免地将低于卫星数据所示。注意,这种大小的风往往很少且在地理上有限。
  • v2.0风与v1.1风不同。用户不应比较或混合两种产品。版本之间的差异确实存在,并且与卫星数据和背景风场的变化有关。例如,与CCMP V1.1风相比,新的KU-2011 GMF Quikscat风得到了大大改善,导致CCMP V2.0风的较低速度大于25 m/s。

相关数据

原始CCMP v1.1 FLK数据可在NASA物理海洋学(podaac.jpl.nasa.gov)上找到

参考

Atlas,R。,R。N. Hoffman,J。Ardizzone,S。M. Leidner,J。C. Jusem,D。K. Smith,D。Gombos,2011年:用于气象学和海洋应用的跨校准的,多平台的海洋表面风速产物。公牛。阿米尔。流星。Soc。,92,157-174。doi:10.1175/2010bams2946.1

Atlas,R.,R.N。Hoffman,S.C。Bloom,J.C。Jusem和J. Ardizzone,1996年:使用SSM/I风观测值的多年全球表面风速数据集。公牛。阿米尔。流星。Soc。,77,5,869-882。

霍夫曼(R.大气与海洋技术杂志,20,585-605。

原始v1.1跨校准的多平台海洋表面风矢量分析用户指南(.pdf)可从JPL PO.DAAC获得。

如何引用这些数据

该数据集的持续生产需要NASA的支持。我们需要您确保在出版物中使用时引用这些数据,以便我们可以向科学界证明该数据的价值。manbext万博官网请在您的论文确认部分中包含以下声明:

“ CCMP版本2.0矢量风通过遥感系统产生。数据可在万博体育app网页注册www.dj-hx.com。”

数据集引用

温兹(F.万博体育app网页注册,版本2.0,[如果使用,请指示日期子集。万博体育app网页注册遥感系统,加利福尼亚州圣罗莎。在线可用www.dj-hx.com/manbet客户端2.0万博吧measourments/ccmp。[访问的DD MMM Yyyy]。*将适当的信息插入括号中。

期刊参考

Atlas,R。,R。N. Hoffman,J。Ardizzone,S。M. Leidner,J。C. Jusem,D。K. Smith,D。Gombos,2011年:用于气象学和海洋应用的跨校准的,多平台的海洋表面风速产物。公牛。阿米尔。流星。Soc。,92,157-174。doi:10.1175/2010bams2946.1

Mears,C.A.,Scott,J.,Wentz,F.J.,Ricciardulli,L.,Leidner,S.M.,Hoffman,R。和Atlas,R。(2019年)。交叉校准的倍增形式(CCMP)海面风速数据集的接近实时版本。地球物理研究杂志:海洋,124,6997–70万博网址是什么10。https://doi.org/10.1029/2019JC015367