熱帶氣旋的海面氣壓場數(shù)據(jù)能夠反映氣旋的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和尺度特征，在熱帶氣旋分析中起關(guān)鍵作用。另外，氣壓場反映的水平氣壓梯度力是熱帶氣旋移動的主要動力，氣壓場數(shù)據(jù)是熱帶氣旋移動路徑和發(fā)展趨勢預(yù)報的重要參考數(shù)據(jù)。過去，海上熱帶氣旋氣壓的觀測主要依賴于飛機(jī)投放無線電探空儀進(jìn)行觀測。然而下投探空儀僅能提供有限的點(diǎn)的氣壓信息，并且難以落到眼區(qū)進(jìn)行中心氣壓的觀測。

2018年，國家空間科學(xué)中心微波遙感技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張子瑾、董曉龍創(chuàng)新性的提出一種基于被動微波遙感的海面氣壓測量理論和方法，實(shí)現(xiàn)全球海面氣壓高時空分辨率測量，成果發(fā)表在國際地球科學(xué)領(lǐng)域著名期刊Journal of Geophysical Research：Ocean上。最近，該項(xiàng)研究又取得重要進(jìn)展，他們最新的研究成果將這種方法從中低海況海面氣壓場進(jìn)一步發(fā)展到熱帶氣旋等高海況條件，為臺風(fēng)、颶風(fēng)的預(yù)報、分析和災(zāi)害預(yù)警、監(jiān)測與評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。針對熱帶氣旋條件下大氣溫濕度異常對海面氣壓反演的影響，該項(xiàng)研究提出了一種同時使用微波輻射計(jì)觀測亮溫和熱帶氣旋暖心亮溫距平反演熱帶氣旋海面氣壓場的算法。他們使用美國新一代極軌氣象衛(wèi)星SNPP搭載的50~60 GHz微波輻射計(jì)ATMS和我國FY-3C衛(wèi)星搭載的118GHz微波輻射計(jì)MWHTS實(shí)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了熱帶氣旋海面氣壓場反演，經(jīng)過與分析數(shù)據(jù)、現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的比較，表明算法對熱帶低壓或熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng)或颶風(fēng)以及強(qiáng)臺風(fēng)或強(qiáng)颶風(fēng)的中心氣壓的估計(jì)精度分別優(yōu)于6.0 hPa、8.0 hPa和10.0 hPa，內(nèi)核區(qū)域估計(jì)精度分別優(yōu)于4.0hPa、5.0hPa和8.0hPa。上述高風(fēng)速（15m/s<風(fēng)速<26 m/s）和極高風(fēng)速條件下（風(fēng)速>26 m/s）的氣壓反演精度遠(yuǎn)高于目前利用風(fēng)場數(shù)據(jù)的間接推演精度。

此項(xiàng)研究是國際上首次實(shí)現(xiàn)熱帶氣旋海面氣壓場遙感探測直接反演，能夠?yàn)闊釒庑A(yù)報和分析人員實(shí)時提供高時空分辨率、高精度的熱帶氣旋海面氣壓場數(shù)據(jù)，具有重大意義。研究成果近日發(fā)表于地球物理學(xué)國際權(quán)威期刊Journal of Geophysical Research：Oceans。

文章及鏈接：

Zhang, Z., Dong, X., Hon, K. K., & Liu, L. (2019). Tropical cyclone surface pressure field estimation using satellite passive microwave observations over the oceans. Journal of Geophysical Research: Oceans, 124. https://doi.org/10.1029/2019JC015136 

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019JC015136

圖一：(a)(c)(e)SNPP/ATMS數(shù)據(jù)反演的臺風(fēng)“山竹”(1822)在2018年9月13日05時18分、9月14日17時31分和9月16日06時04分的海面氣壓場 (b)(d)(f)對應(yīng)時刻的NCEP GDAS/FNL表面氣壓場

圖二：(a)(c)(e)(g)(i)FY-3C/MWHTS數(shù)據(jù)反演的臺風(fēng)“山竹”(1822)在2018年9月8日23時33分、9月10日12時08分、9月11日11時54分、9月12日00時29分和9月14日12時51分的海面氣壓場 (b)(d)(f)(h)(j)對應(yīng)時刻的NCEP GDAS/FNL表面氣壓場

圖三：(a)由SNPP/ATMS數(shù)據(jù)反演得到的中心氣壓與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比 (b)熱帶氣旋內(nèi)核區(qū)域反演結(jié)果與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比 (c)熱帶氣旋外圍反演結(jié)果與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比

圖四：(a)由FY-3C/MWHTS數(shù)據(jù)反演得到的中心氣壓與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比 (b)熱帶氣旋內(nèi)核區(qū)域反演結(jié)果與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比 (c)熱帶氣旋外圍反演結(jié)果與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的對比

（供稿：微波室）