星載微波散射計(jì)是獲取海面風(fēng)場(chǎng)的有效傳感器。在海面風(fēng)場(chǎng)遙感觀測(cè)歷史中，實(shí)現(xiàn)微波散射計(jì)觀測(cè)的海面后向散射系數(shù)與海面風(fēng)場(chǎng)映射的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?mdash;—地球物理模型函數(shù)（GMF）得到長(zhǎng)足發(fā)展。然而，在遙感場(chǎng)景中，與風(fēng)場(chǎng)相比而言，具有更小空間尺度、更大快變特性的降水（云）的出現(xiàn)，將在觀測(cè)風(fēng)場(chǎng)中引入異質(zhì)特性，扭曲觀測(cè)的后向散射系數(shù)與GMF的映射關(guān)系，使反演的風(fēng)場(chǎng)偏離真實(shí)值。觀測(cè)偏離模型的程度能通過(guò)質(zhì)量控制因子進(jìn)行量化表示，而通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)的方法，對(duì)質(zhì)量控制因子數(shù)值設(shè)定閾值，能實(shí)現(xiàn)這類觀測(cè)的標(biāo)記與剔除。質(zhì)量控制的過(guò)程是微波散射計(jì)數(shù)據(jù)信息提取的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)中，常用的質(zhì)量控制因子有三種，最早提出且最有效應(yīng)用的是基于觀測(cè)與模型間歐氏距離和的因子“MLE”。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心微波室副研究員徐星歐與荷蘭皇家氣象局（KNMI）合作，對(duì)降水導(dǎo)致風(fēng)場(chǎng)的空間異質(zhì)進(jìn)行定量化，提出了微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演的第四種質(zhì)量控制因子Joss（《IEEE地球科學(xué)與遙感》，2020年）。后續(xù)合作研究和分析表明，該因子對(duì)降水的表征特性優(yōu)于已有的質(zhì)量控制因子，從原理上，與MLE具有互補(bǔ)特性。

近日，科研人員完成了該因子用于微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演業(yè)務(wù)運(yùn)行的方法確定及結(jié)果評(píng)估報(bào)告，該質(zhì)量控制因子以數(shù)值預(yù)報(bào)質(zhì)量控制（NWP-QC）和短臨預(yù)報(bào)質(zhì)量控制（Nowcasting-QC）的形式，形成業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)中的新型質(zhì)量標(biāo)識(shí)方法，正式應(yīng)用于包括中法海洋衛(wèi)星（CFOSAT）、海洋（HY）系列衛(wèi)星散射計(jì)等的Ku波段散射計(jì)降水影響觀測(cè)的質(zhì)量標(biāo)識(shí)，納入到歐洲氣象衛(wèi)星組織（EUMETSAT）海洋與海冰衛(wèi)星應(yīng)用裝置（OSI SAF）中，荷蘭皇家氣象局承擔(dān)負(fù)責(zé)的微波散射計(jì)數(shù)據(jù)處理和反演業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)為用戶提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)的產(chǎn)品和信息，新型質(zhì)量控制方法的引入，有助于更真實(shí)地表達(dá)降水存在條件下動(dòng)力環(huán)境；較為保守的NWP-QC替代了原有基于“MLE”的質(zhì)量控制方法，而較為松弛的Nowcasting-QC則投入短臨預(yù)報(bào)應(yīng)用，補(bǔ)充了降水條件下短臨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的缺失。

以Joss為基準(zhǔn)（縱軸），2DVAR風(fēng)場(chǎng)為橫軸，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序顯示：顏色表示散射計(jì)觀測(cè)風(fēng)場(chǎng)單元的降水量（左圖），對(duì)應(yīng)區(qū)域與C波段質(zhì)量接收風(fēng)場(chǎng)的矢量差（中圖）和對(duì)應(yīng)的考察樣本數(shù)（右圖）。由圖可見(jiàn)，Joss對(duì)降水具有較好地區(qū)分性質(zhì)。

海洋2B星（HY-2B）散射計(jì)觀測(cè)于2021年4月29日UTC20:00，位于北大西洋52°N，45°W附近的風(fēng)場(chǎng)（KNMI業(yè)務(wù)系統(tǒng)反演結(jié)果）。左圖為使用MLE QC，中間為使用NWP QC，右圖為nowcasting QC質(zhì)量控制的對(duì)應(yīng)結(jié)果。質(zhì)量剔除的風(fēng)場(chǎng)以黑色箭頭表示。