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FY-4A LMI北半球订正数据集

闪电,FY4A LMI,数据集,误差订正

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.28 雷暴气象和雷电物理

风云四号A（FY-4A）卫星搭载的闪电成像仪（LMI）曾是太空中运行的两个地球静止闪电探测有效载荷之一，其积累了大量的观测数据。为校正闪电地理位置的偏差，研究者们已做出了大量努力，包括有效载荷失准订正、云顶高度视差订正和热变形订正。这些方法显著提高了LMI的闪电定位精度。然而，单个订正方案并不一定适用于整个LMI视场，且目前尚未建立全面统一的订正数据集，这限制了LMI数据的广泛应用。为解决当前LMI闪电产品中还存在的系统性和随机性偏差问题，我们提出了一种基于全球闪电定位网络（WWLLN）参考数据的新订正方法。以地面闪电观测为基准，将LMI视场细分为400个子区域，每个子区域以20×20的网格排列。在每个子区域内，进行敏感性实验以匹配星载LMI探测与地面闪电事件，从而表征每个子区域的闪电定位偏差特征。然后，对匹配事件得出的坐标偏差应用加权曲线拟合方法，以获得每个子区域的订正曲线。随后，将这些子区域订正曲线重新映射到图像域，从而分析整个LMI观测范围内闪电定位偏差的时空变化。最后，将拟合的曲线值作为订正项应用于原始数据，构建了一个新的、改进的订正数据集。该方法在现有二级闪电产品的基础上，显著提高了LMI产品的闪电定位精度。LMI探测与地面闪电网络观测之间的坐标偏差在纬向和经向分量上均表现出明显的收敛性。此外，对地理位置精度的全域评估显示，除新疆和蒙古等地区因闪电发生过于稀少而无法支持稳健的曲线拟合外，大部分LMI视场内的地理位置精度相对稳定，平均误差小于15公里（约1.5像素），表现接近最优水平。