大气密度对运载火箭飞行的qα max 精度影响及建模分析

基于运载火箭是在真实大气密度中飞行，本文以2017年8月1日-2019年7月31日高垂直分辨率探空资料为例，分析参考大气密度与真实大气密度、以及对应的 qα max 之间差异特征，最后建立订正模型，研究结果表明：1)密度偏差、相对偏差随高度变化特征与季节有关，有较明显的年内变化特征；2)qα max 偏差随时间呈现“M”字型变化特征，其值范围为-217.1721～219.0648 Pa·rad，平均值为-9.4684 Pa·rad，在(-20，0］区间范围内占有率最大(20.4110%)；3)qα max 偏差具有明显的年内变化、季节变化特征，在1-3月和11-12月为正偏差、4-10月为负偏差，春、夏、秋季均为负偏差，冬季为正偏差；4)利用多元线性回归建立订正模型能较好地提高参考大气密度得到的qα max 精度，其中，偏差由-36.1569 Pa·rad减少到-7.7012 Pa·rad、绝对差由49.3254 Pa·rad减小到 20.3244 Pa·rad，因此，在分析大气环境对运载火箭飞行影响时，应采用真实大气密度代替参考大气密度进行计算。     

基于WACCM+DART的临近空间SABER和MLS温度观测资料同化试验

基于WACCM+DART（Whole Atmosphere Community Climate Model，Data Assimilation Research Test-Bed）临近空间资料同化预报系统，以2016年2月的一次平流层爆发性增温（SSW）事件为例，开展了临近空间SABER（Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry）和MLS（Microwave Limb Sounder）温度观测资料集合滤波同化试验.结果表明:同化SABER和MLS温度观测资料可显著降低WACCM模式在中间层和平流层中上部（0.001～10hPa）大气温度场的预报误差，改善CR试验在SSW发生时中间层变冷现象偏强、纬向风场首次发生反转的层次偏低以及增温恢复阶段0.1～10hPa的东风层提前消退、纬向风速偏大、平流层顶位置偏高等现象.基于ERA5（The Fifth Generation of ECMWF Reanalyses）再分析资料的检验表明:同化SABER和MLS温度资料明显有利于减小北半球高纬度地区（60°-90°N）平流层中上层和下中间层（0.1～14hPa）纬向风场以及平流层和中间层中下层（0.01～100hPa）温度场的分析误差；同化低层大气观测也有利于减小0.1～14hPa纬向风场和0.01～100hPa温度场的分析误差，但是不如同化SABER和MLS温度资料对临近空间纬向风场和温度场分析误差的改善效果显著.