世界首创-ECMWF 将云雷达数据引入全球预报系统

Alexander

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原创 WetWan  WetWan  2026年6月25日

这个有点厉害了，ECMWF同化又前进一大步
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云是天气预报中不确定性的关键来源，因此能够在测量时观测云的位置并模拟云层随时间的变化，对整体预报的准确性有显著影响。

来自ESA-JAXA EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer)卫星任务的新云雷达数据被直接同化进 ECMWF 的全球预报系统，这是首次有业务中心同化此类数据。

这些来自 EarthCARE 云廓线雷达（CPR）的新观测，提供了前所未有的全球云层和降水垂直结构视图。将这些信息纳入IFS将有助于改进其预报。

EarthCARE 于 2024 年 5 月发射，作为欧洲航天局的第八次地球探测者任务，与日本宇宙开发开发机构（JAXA）合作发射。卫星搭载四台协同工作的仪器，包括与 CPR 并用的高光谱分辨率激光雷达、多光谱成像仪和宽带辐射计。

这些仪器不仅提供了云和气溶胶的垂直结构，还能观察它们反射阳光和吸收地球散热的程度。

在将观测数据同化进天气预报之前，ECMWF 必须模拟卫星仪器如何根据温度、湿度和云量等模型变量“观测”大气。对于 EarthCARE，这通过辐射传输模型模拟雷达波穿过大气层并散射到云、雨和雪的反射率。

九个月的测试显示，短期至中期预报显示出适度的积极效果，尤其是在湿度和风场方面，改善在南半球最为明显。

有趣的是，最强烈的预报影响来自风场。这与所谓的“示踪效应”（tracer effect） 有关，即云层相关的观测有助于更准确地定位模型中的气团，从而提升支撑预报的大尺度大气动力学。

与传统卫星数据不同，云雷达和激光雷达直接提供云层和降水的垂直结构信息，这在动力活跃且常具高影响的天气系统中尤为重要，因为云强烈影响大气的加热、辐射和降水过程。

这一新能力补充了 ECMWF 现有的全天空微波观测同化技术，并为未来在业务预报系统中使用先进云廓形操作铺平了道路。

原文链接
https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/news/2026/earthcare-cloud-radar-data-world-first