CCMP风矢量分析产品

版本2 CCMP风产品

交叉校准的多平台(CCMP)网格表面向量风使用卫星,停泊浮标和模型风数据,因此被认为是3级海洋矢量风分析产品。我们使用改进和附加输入数据更新了CCMP产品。本网站记录新的CCMP V2.0数据集,现在可以从遥感系统提供乐动体育下载(RSS)。V2 CCMP处理现在结合了Version-7 RSS辐射计风速、QuikSCAT和ASCAT散射计风矢量、系船浮标风数据和ERA-Interim模型风场,使用变分分析方法(VAM)每天生成四幅0.25度网格矢量风图。最初的CCMP产品(V1.1)最初是由Bob Atlas和他的团队在NASA REASoN and MEaSUREs项目的资助下生产的。这产品最初的措施仍可从NASA物理海洋学DAAC (podaac.jpl.nasa.gov)获得。RSS已经转换了CCMP处理代码,使用我们最新的卫星数据观测运行。所有的方法仍然与原来的CCMP产品中使用的方法相同,大部分CCMP处理代码没有变化,只是对不同的操作系统和编译器进行了一些小的修改。

介绍

高质量和高时空分辨率的无间隙海面风资料有多种用途,对于研究影响大气和海洋的大尺度海气相互作用是必要的。海洋矢量风是动态的,在短时间尺度上不断演化。这一特征使得全球、网格化、无间隙风场的生成成为挑战,特别是在少于一天的时间尺度和小于典型风特征的空间尺度上。精确的研究需要足够乐动帐号注册长时间的海洋矢量风数据,以解决风引起的模式,如El Niño-Southern涛动(ENSO)和Madden-Julian涛动(MJO)。乐动体育下载遥感系统投入了多年的研究,以验证和交叉校准被动和主动微波风从卫星反演。乐动帐号注册

Atlas等人[1996,2011]利用数据同化的变分分析方法(VAM)寻找最动态合适的方法,将卫星观测和原位风测量结合成无间隙风场。乐动体育官方2.0乐动苹果手机VAM生成网格化的地面风分析,使测量分析与背景、数据和某些先验约束不匹配的目标函数最小化。CCMP风分析的时空分辨率适合科学研究。这里描述的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),并建立在数十年仔细的VAM发展的基础上。两篇同行评审的出版物(Atlas e乐动软件下载t al. 1996, Atlas et al. 2011)描述了原始的CCMP产品,(Hoffman et al. 2003)描述了VAM。本文档描述了可从遥感系统获得的新的CCMP V2.0产品。乐动体育下载

最初的V1.1 CCMP产品是在数年的时间里,使用处理时可用的卫星数据以小批量的方式递增处理的,因此,同化了处理不一致的卫星风。也就是说,早期的V4风和V6风用于早期的生产,而V7风用于后期的生产。最初的CCMP (V1.1)资助于2012年结束,自2011年12月以来CCMP风没有产生。对于CCMP产品的延续有相当大的需求,因此我们将代码转换为RSS,目的是满足几个不同的目标:

  • 将产品延伸到现在,并继续加工到未来。
  • 使用一致版本的卫星数据进行再处理。
  • 添加新可用的传感器。
  • 在整个分析产品中利用更高的分辨率并始终生产背景模型风电场。

我们提供netCDF4格式的3.0级(L3.0)和3.5级(L3.5) CCMP V2.0产品。

  • L3.0 CCMP V2.0产品包含四张0.25度全球网格上的U和V矢量风分量的每日地图(00、06、12和18Z)。U和V分量是相对于真北的。L3.0数据还包括在每个地点分析的观测(卫星和现场)数量的地图。
  • L3.5 CCMP v2.0包含在日历月内平均每月风。向量U和V计算矢量平均值。使用标量平均计算平均风向。
  • CCMP V2.0产品的更新大约每年进行两次,直到12月和6月完成处理。
  • 最近一次更新发生在2018年3月,CCMP现在更新到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数据,使用变分分析方法(VAM)生成高分辨率(0.25度)网格分析。利用遥感系统从若干卫星载的无源和有源微波仪器获得的卫星风数据。乐动体育下载RSS在亮度温度水平上相互校准辐射计至0.2摄氏度以内,应用精炼的海面发射率模型和辐射传递函数来推导海面风。微波辐射计仪器平台之间的风反演结果高度一致,包括乐动体育足球 乐动体育足球 AMSR乐动体育app下载LDsport 乐动体育app ,GMI.RSS还开发了一个地球物理模型函数,用于从微波散射计中导出风速和方向,包括乐动体育 乐动ldsports .辐射计和散射计的数据在海洋系泊浮标上进行了验证,证实测量结果一致(在0.8米/秒以内),尽管在风的测量和反演方法上存在差异。乐动体育官方2.0乐动苹果手机VAM结合了RSS仪器的数据、系泊浮标的测量数据和风场的初步估计(初步猜测)。乐动体育官方2.0乐动苹果手机欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析风在CCMP v2.0处理中使用作为第一猜测风场。该0.25芯模型风电场一直处理,而不是模型随时间变化的ECMWF运行模型的影响。所有风视(卫星和浮标)和模型分析领域都参考了10米的高度。

CCMP版本2的更新

RSS与Ross Hoffman博士和Mark Leidner合作,转换CCMP的维护,更新和继续处理。一旦转型被确认准确运行,RSS就会对CCMP数据集进行全面再加工,将其脱离第一外观状态,并为公共用途提供一贯再加工的V2.0数据产品以供科学研究。乐动帐号注册与RSS v2.0 CCMP版本相关联的版本更改包括:

  • 使用统一的输入和卫星检索,所有卫星风均使用RSS Version-7(或更高)海洋辐射传输模型(ORTM)和一致的处理方法产生。
  • 将CCMP数据集扩展到2015年7月,并计划每两年对数据集进行扩展和更新。
  • 来自新仪器的风:ASCAT Metop-A, AMSR2,和GMI。
  • 升级初步猜测的背景风场。现在使用0.25度,每6小时ERA-Interim再分析风。
  • 使用改良的、质量控制更好的系泊浮标数据,包括来自NDBC、TAO、TRITON、RAMA、PIRATA和加拿大浮标的风。
  • 使用CF-1.6元数据将数据文件格式升级到NetCDF4。每次文件都包含四个6小时的风分析和自我描述元数据。

在VAM中使用的所有输入数据的时间序列如下所示。被动辐射仪在红色和活性散射仪中绘制以绿色绘制。提供了每个仪器使用的数据版本。系泊浮标风和ERA-Interim Reanalysis Winds可用于整个数据范围。从太平洋海洋环境实验室获得了质量控制的浮标数据(PMEL),来自美国国家数据浮标中心(ndbc.),以及加拿大渔业和海洋部门海洋学和科学资料科OSD).

整个数据集的完全再处理大约需要1-2个月。我们每年更新两次数据产品,1月和7月,包括过去6个月。例如,在2017年1月,我们将发布2016年6月至2016年12月。在将代码转换为在RSS上运行的过程中,我们特别注意不改变原始CCMP产品的总体方法或方法论。代码只在必要的地方更改,以考虑系统架构和编译器中的更改。添加新的卫星风(AMSR2或GMI)所需的源代码是从已经存在的代码中改编的。这种谨慎的过渡确保了同样高质量的CCMP产品仍然生产,但以更新的卫星、浮标和模型风数据作为输入。

数据产品格式

CCMP V2.0 3.0级(L3.0)风可用netCDF-4数据文件。每个L3.0日数据文件包含3个数组,大小为1440(经度)× 628(纬度范围为-78.375到78.375)× 4(时间为0Z, 06Z, 12Z, 18Z)。其中两个阵列是U和V风分量,单位为米/秒(m/s)。标准U和V坐标适用,这意味着正U在右,正V在轴的上方。U和V相对于真北。CCMP风采用海洋学惯例表示,即向东北方向吹的风有一个正U分量和一个正V分量。文件中的第三个数组是用于导出风分量的观测数(nobs)。nobs值为0.0意味着该网格单元的风矢量与背景场的风矢量非常接近,因为没有卫星或系泊浮标的风数据可以直接影响分析的风矢量。

CCMP V2.0 3.5级(L3.5)风可用netCDF-4数据文件提供。每个L3.5月数据文件包含3个数组,大小为1440(经度)× 628(纬度范围为-78.375到78.375)× 1(以日历月中间为中心的时间)。前两个阵列是矢量平均的U和V风分量,单位为米/秒(m/s)。第三个阵列包含每个位置的标量平均风速W。请注意,在风向随时间变化很大的地区,W可能远远高于矢量平均分量U和V的大小。

填充值-9999.0用于没有任何数据的任何网格单元格。这种情况很少会发生。经度用东经0.125 - 359.875表示,纬度用北纬0.125 - 359.875表示。虽然这是一个全球风产品,范围的数据是-79°至79°纬度。文件中的时间是1987年1月1日午夜以来的小时数。

netcdf文件包含CF 1.6兼容的自描述元数据。JPL元数据符合性检查员用于评估合规性。RSS CCMP v2.0数据集每天分发为L3.0和L3.5每月文件。可从PO.DAAC获得的V1.1 CCMP数据集11.5(卫星数据上的向量)和L3.5 PENTAD数据产品。但是,RSS已选择此时不会分发L2.5或L3.5 PENTAD数据产品。

缺失的数据

这些数据有漏洞。在1988年5月和12月之间有11天,在1989年1月到7月之间有14天没有出现在我们的FTP服务器上

在此期间,F08是唯一输入到数据集的操作卫星。缺少的日子是因为那天卫星收集的数据很少或根本没有。

在未来的再处理中,为了完整,我们可能会包括这些文件,但CCMP风场除了浮标附近的微小差异外,本质上将只是ERA-Int背景。

阅读例程/数据访问

CCMP netCDF4文件可以使用如下工具进行探索panncbrowse..Matlab、IDL和Python都有用于读取netCDF文件的内置例程。我们在Python中提供了一个示例读取例程。例程将绘制并显示示例文件的数据。CCMP数据文件可以通过RSS获得ftphttp

文件名具有结构ccmp_wind_analysis_yyyyyymmmd_v02.0_l3.0_rss.nc,其中yyyy是4位数年份,mm本月和dd日期。文件存储在v02.0 / yyyyy / mmm /目录结构中。

浏览图片/图形地图

下面的电影回顾了整整28年的数据。

CCMP风速动画

CCMP风速异常动画

产品详情

产品

交叉校准的多平台海风

版本

2.0

空间覆盖范围

地区:全球
最北纬:80度
南纬:-80度
西经:0度
最东部的经度:360度

时间范围 1987 - 7 - 10至2016 - 5 - 30
空间分辨率

0.25度(纬度)x 0.25度(经度)

时间分辨率 6小时
延迟 < 6个月延迟(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
msp - f10 / ssm / i v7.0
msp - f11 / ssm / i v7.0
msp - f13 / ssm / i v7.0
msp - f14 / ssm / i v7.0
msp - f15 / ssm / i v7.0
DMSP-F16 / SSMIS v7.0
DMSP-F17 / SSMIS v7.0
科里奥利/ WindSat V7.0.1

数据格式 netcdf-4,CF-1.6兼容
文件大小 ~每个档案25 Mb
范围 海洋表面10米高度的矢量风
参数范围 0到50米/秒
计量单位 米/秒
联系 support@remss.com
数据提供商 乐动体育下载

已知的问题/数据警告

在使用本数据产品时应考虑以下信息:

  • 用户不应该考虑这些风适合研究全球趋势.虽然风力来自适合气候研究的一贯加工的卫星数据,但将模型数据与分析产品中的模拟数据产生的行为可能引入了在背景风场中可能存在的虚假趋势。然而,这些CCMP v2.0风可能适用于研究区域趋势和模式。
  • 在研究大风地区时要注意.我们已经注意到卫星数据与高风速(> 25米/秒)的CCMP风之间的差异,其中已知背景模型风低估风赛。由于VAM方法试图在卫星观察到的高风事件和那些相同事件的较低模型风中找到一致的风场解决方案,因此CCMP作为风分析产品,将不可避免地低于卫星数据指示。注意,这种幅度的风力事件往往是不常见和地理上有限的。
  • V2.0风与V1.1风不同.用户不应比较或混合两种产品。不同版本之间确实存在差异,这与卫星数据和背景风场的变化有关。例如,新的Ku-2011 GMF QuikSCAT风速在高风速下大大改善,导致CCMP V2.0风速在25米/秒以上时比CCMP V1.1风速低。

相关数据

原始CCMP V1.1 FLK数据可在NASA物理海洋学DAAC (podaac.jpl.nasa.gov)上查阅。

参考文献

阿特拉斯,R, R. N. Hoffman, J. Ardizzone, S. M. Leidner, J. C. Jusem, D. K. Smith, D. Gombos, 2011:气象和海洋学应用的交叉校准、多平台海洋表面风速产品。公牛。阿米尔。流星。Soc。那92, 157-174. doi: 10.1175/2010BAMS2946.1

阿特拉斯,R., R. n . Hoffman, S.C. Bloom, J.C. Jusem和J. Ardizzone, 1996:使用SSM/I风观测的多年全球地面风速数据集。公牛。阿米尔。流星。Soc。那77, 5, 869-882.

Hoffman, R. N., M. Leidner, J. M. Henderson, R. Atlas, J. V. Ardizzone, and S. C. Bloom, 2003:一种用于消除NSCAT歧义的二维变分分析方法:方法学、灵敏度和调谐。大气与海洋学报,20,585-605。

原V1.1交叉校准的多平台海面风矢量分析用户指南(.pdf)可从JPL PO.DAAC下载。

如何引用这些数据

这个数据集的持续生产需要NASA的支持。我们需要您确保在您的出版物中引用这些数据,以便我们能够向科学界展示这些数据集的价值。乐动软件下载请在文件的确认部分附上以下声明:

“CCMP版本-2.0矢量风分析由遥感系统生产。数据可用乐动体育下载www.dldq88.com.."

数据集引用

Wentz, f.j., J. Scott, R. Hoffman, M. Leidner, R. Atlas, J. Ardizzone, 2015:基乐动体育下载于0.25度网格的遥感系统交叉校准多平台(CCMP) 6小时海洋矢量风分析产品,版本2.0,[表示日期子集,如果使用]。乐动体育下载遥感系统,圣罗莎,加州www.dldq88.com/乐动苹果手机乐动体育官方2.0measurements/ccmp.[已访问dd mmm yyyy]。*在括号中插入适当的信息。

期刊参考文献

阿特拉斯,R, R. N. Hoffman, J. Ardizzone, S. M. Leidner, J. C. Jusem, D. K. Smith, D. Gombos, 2011:气象和海洋学应用的交叉校准、多平台海洋表面风速产品。公牛。阿米尔。流星。Soc。那92, 157-174. doi: 10.1175/2010BAMS2946.1

Mears, C. A., Scott, J., Wentz, F. J., Ricciardulli, L., Leidner, S. M., Hoffman, R., & Atlas, R.(2019)。交叉校准多平台(CCMP)海洋表面风速数据集的近实时版本。地球物理研究杂志:海洋,124,6997 - 乐动帐号注册7010。https://doi.org/10.1029/2019JC015367