新型卫星降水产品在黄河源区的适用性分析——以SWAT模型为例

以黄河源区水文循环过程为主要研究对象,应用TRMM卫星和GPM卫星的日降水产品(TMPA 3B42和IMERG-Final)驱动流域分布式水文模型SWAT,将结果进行比较分析,评估了新型卫星降水在黄河源区的适用性及其模拟潜力.研究表明:(1)对于大尺度流域而言,同时对多个子流域进行参数的敏感性分析及率定的结果不适用于每...     

9608台风内区云系结构演变与路径变化

本文利用逐时数字化卫星云图，详细分析了９６０８（ＨＥＲＢ）台风在近海区的路经变化趋势与台风内区云系结构演变的相互关系。结果表明：台风云人区强对流云团的非对称发展，使台风内力发生变化，是导致台风路径两次打转和波浪式前进的主要原因。     

阜新市海州露天矿区开采对空气质量的影响

利用遥感技术可快速、准确、大范围地监测矿山开发状况和了解矿区生态环境现状。以Landsat TM和CBERS卫星影像为主要数据来源,采用栅格数据、遥感数据与统计数据相结合的内业处理与外业调查相结合的技术路线,通过目视解译、人机交互解译、计算机自动识别等遥感信息提取技术和遥感影像处理,分析近20 a阜新市海州露天矿矿区面积变化趋势及近5a来对当地空气质量的影响。结果表明：阜新市海州露天矿矿区面积逐年减小,当地空气质量逐年优化。由此可见,露天矿矿区面积的减小对于当地空气质量的改善起到了一定的推动作用。     

利用静止卫星窗区红外亮温反演晴空区风场的初步研究

云导风反演明显的局限是在晴空区无法获取风场。为克服这种局限,提出利用静止卫星红外图像资料反演晴空区风场的方法—时间序列差值法,利用LOWTRAN7对其进行可行性分析,并应用云导风实验系统CWIS进行晴空区导风实验。结果表明：实验结果与NCEP资料低空风场有很好的一致性。因此,在传统的“云导风”基础上,增加晴空区卫星导风,可为卫星遥感资料在台风、梅雨和强对流等天气系统分析预报中的定量应用提供更多的卫星风矢。     

阿勒泰夏季短期大降水落区的分析和预报

利用１９９８～２０００年６～８月常规高空资料、Ｔ１０６物理量场资料、ＧＭＳ－５卫星云图资料对阿勒泰夏季短期大降水落区的预报进行综合分析,结果表明：把三方面资料结合起来做阿勒泰夏季短期大降水落区预报效果较好。     

用GMS卫星资料估算西北区东部雨强等级

采用ＧＭＳ－４卫星的红外和可见光展宽云图资料，取０－４０°Ｎ、１００－１１２°Ｅ范围估算逐时降水率场。针对青藏高原东北边坡复杂地形，将卫星信息与其相匹配的数字化地形模型结合，取陕、甘、宁三省（区）和青海省东部１９０站的１小时雨量资料。先后采用多次二级判别、多元线性回归和多级逐步判别等统计模型，通过反复试验，最后选定多级逐步判别方案，制作反演雨强等级场的自动处理显示系统。该系统在３８６微机上通过ＶＧＡ卡实现假彩色图像显示，满足现时预报需要。     

阜新市海州露天矿区开采对空气质量的影响

利用遥感技术可快速、准确、大范围地监测矿山开发状况和了解矿区生态环境现状。以Landsat TM和CBERS卫星影像为主要数据来源,采用栅格数据、遥感数据与统计数据相结合的内业处理与外业调查相结合的技术路线,通过目视解译、人机交互解译、计算机自动识别等遥感信息提取技术和遥感影像处理,分析近20 a阜新市海州露天矿矿区面积变化趋势及近5a来对当地空气质量的影响。结果表明:阜新市海州露天矿矿区面积逐年减小,当地空气质量逐年优化。由此可见,露天矿矿区面积的减小对于当地空气质量的改善起到了一定的推动作用。     

祁连山区一次地形引发的强雷暴过程分析

运用地面观测资料和FY－2C卫星资料对2006年9月3日夏季祁连山区一次由地形引发的强雷暴天气进行分析,结果表明：700hPa高空图上,祁连山到青海省海西州一带为新疆高压与副热带高压之间的切变线,切变线东段几乎沿着山脉的走势,南侧即祁连山南坡为偏西南风,北侧即祁连山北坡为偏北风,南北两侧均爬坡抬升,汇合于山脉上空,这正是切变线东段与山脉走势几乎一致的原因,突显祁连山脉地形因素对切变线形成的贡献。从卫星云图上可以看出,祁连山的南北各有强对流云团发展,从这两个云系的发展过程可以明显地看出,祁连山脉所起的作用,对于由北向南移动的对流云团,从16时开始从山脉北侧向南爬升,垂直速度得到加强,云团发展壮大,20时整体跃上山脉,与南坡的对流云团溶汇后发展到最强,21时开始向南下坡,云系消散减弱,云顶塌缩非常明显。由以上的结果可以认为这次的强雷暴天气是山脉南北两侧的这两个强对流云系在地形影响下相互作用的结果。     

西北干旱区及高原上卫星遥感非均匀地表区域能量通量研究

介绍了目前利用Landsat TM和NOAA/AVHRR遥感资料进行非均匀地表区域地表能量通量和蒸发(蒸散)量研究的进展和存在的难点问题，并提出了解决问题的可能途径。     

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明：中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。     

秋季冷云结构及人工增雨可播性区的评估

利用装备有机载云粒子测量系统、温湿仪和GPS的增雨飞机,在秋季的一次作业中获取的资料与同期的天气和卫星资料,对这次作业的冷云结构进行分析,对作业的可播性做了评估,分析结果表明,75％的时段在强可播区作业,25％在不可播区。云中自然降水效率低,具有较好的增雨催化潜力。     

用NOAA卫星可见光和红外资料估算甘肃省东部农田区土壤湿度

应用NOAA卫星AVHRR通道1、2计算的植被指数和通道4的亮温、农业气象试验站观测的土壤湿度，并结合气象卫星完成的土地覆盖分类等资料，建立了由植被指数和亮温估算甘肃省东部农田区土壤湿度的方程。结果表明，农田土壤湿度与植被指数和亮温间均存在一定相关关系；用植被指数和亮温可以估计土壤湿度情况，并对干旱进行监测。     

IMERG和GSMaP卫星降水产品在三江源区的适用性评估

利用98个三江源区国家级气象站和区域气象站降水观测资料,对IMERG和GSMaP两种卫星降水产品进行了对比验证分析,并就长江流域、黄河流域和澜沧江流域分别进行了适用性评估.结果表明:IMERG卫星降水产品与地面观测日降水数据的相关系数中位数达到0.62,均方根误差中位数为4.24 mm,命中率能够达到0.80以上,明显...     

水物质对云雨区卫星微波观测模拟影响

受云和降水影响卫星资料在数值天气预报中的同化应用对于进一步改善数值预报效果具有重要作用, 这部分工作的开展要求快速辐射传输模式中能够较好地考虑各种水物质的辐射效应。使用美国卫星资料同化联合中心新近开发的快速辐射传输模式CRTM, 通过中尺度数值模式WRF的预报输出提供水物质输入, 分析水物质辐射效应对云雨区卫星微波观测模拟计算的影响。在WRF模式预报水物质的分布和天气系统配置合理并符合云物理基本特征的前提下, 水物质辐射效应的考虑极大改善了卫星观测模拟的效果。结合卫星各通道探测特性, 进一步分析各种水物质粒子对NOAA-16 AMSU A/B各通道卫星亮温模拟的影响和物理机理, 定量统计各类水物质对各卫星观测通道亮温计算偏差和偏差贡献的权重大小。分析结果表明:快速辐射传输模式中, 考虑水物质辐射效应为数值天气预报中云雨区卫星资料的同化应用提供了必需的基础条件。     

利用可见光与近红外大气窗区的组合通道探测陆面上空气溶胶

本文提出了一种利用可见光与近红外大气窗区内的0.5μm和0.85μm双通道的组合,通过观测地气系统的反射辐射从卫星上遥感陆面上空气溶胶的方法.模拟试验发现,对于不同类型的气溶胶,随着气溶胶光学厚度的逐渐增大,0.5μm和0.85μm双通道的反射辐亮度的差值和比值呈现出明显不同的变化趋势,据此便可以识别出气溶胶的类型,并...     

四川东北部“9·20”暴雨落区预报误差分析及思考

利用常规气象资料、卫星云图及雷达资料、自动气象站资料及NCEP1°×1°逐6h再分析资料,对2018年9月19—20日四川盆地东北部一次暴雨落区预报误差进行分析。结果表明:副高快速东退南压,配合低层强北风,加快了低层切变线和急流东退南压;西南气流偏西分量增强,偏南分量减弱,加快降水系统的东移,使得降水系统主要停滞在四川东北部的广安及达州中南部区域,造成该区产生暴雨和大暴雨。数值预报场上副高、切变线和急流东退南压速度均明显慢于实况,导致此次过程暴雨预报落区较实况误差较大。由卫星云图、地面流场和露点锋区分析可以看出,通过暖湿气流中具备抬升作用的位置可以判断1~3h内云团的演变趋势,确定强降水落区,为短临预报提供较好参考。通过多普勒雷达垂直风廓线产品(VWP)分析700hPa附近引导气流的转换来判断系统移动的速度和移出的时间。数值预报具有自身的误差和不稳定性,在实际业务中应以数值预报为基础,综合分析多种观测资料订正数值预报才能提高暴雨落区预报准确率。     

西北太平洋TC高频源地与GMS-SST暖水区及ITCZ的匹配关系

利用GMS高精度遥感海表温度(SST)反演资料、外逸长波辐射(OLR)反演资料和西北太平洋热带气旋(TC)源地及频数数据,分析了GMS-SST、赤道辐合带(ITCZ)、TC源地及频数的时空分布特征。研究发现:TC源地、发生频数以及强度的时空分布和变化均具有趋暖性。GMS-SST大于等于28℃的阈值条件为西北太平洋TC发生和维持的必要条件。并且存在10°N高频收缩轴,其与由GMS-SST大于等于28℃所定义的西北太平洋暖水区,GMS-OLR小于等于240 W.m-2定义的ITCZ的时空分布及变化有很好的相关性,即存在TC高频源地—GMS-SST暖水区—ITCZ三者间的匹配相关。     

利用MERIS和AATSR资料估算黄土高原塬区蒸散发量研究

基于陆面能量平衡原理,通过对搭载在欧洲空间局环境卫星(Environmental Satellite,ENVI-SAT)上中分辨率影像光谱仪(Medium Resolution Imaging Spectrometer,MERIS)2005年6月7,11和27日的遥感观测资料进行大气纠正等预处理后,得到估算瞬时蒸散发量所需要的地表反照率和植被覆盖度等值,并利用分裂窗法和ENVISAT上搭载的先进的沿轨迹扫描辐射计(Advanced Along-TrackScanning Radiometer,AATSR)的观测资料进行了地表温度的反演,进一步估算出黄土高原塬区午间瞬时净辐射、感热通量和土壤热通量。结合与卫星遥感观测资料同期研究区域气象站的太阳辐射、气温、日照时数和风速等气象要素资料,充分考虑到植被冠层和陆地表面对蒸散发量的不同影响,发展了一个可以估算陆面潜热的简化模型,并将瞬时蒸散发量转化为日蒸散发量。对卫星遥感估算的潜热通量,利用黄土高原塬区陆面过程野外观测试验(Loess Plateau land surface process field Experiments,LOPEXs)的地面通量观测资料进行验证,结果表明:二者最大相对差异为10.9%,最小相对差异为4.8%,并对差异误差产生的原因进行了分析和探讨。     

MODIS反照率产品在模拟黄河源区陆面过程和降水中的应用

地表反照率是陆面过程中一个重要的物理量, 其变化直接影响地表能量的收支状况, 进而可以影响气温和降水等其它气象要素。本文利用WRF (Weather Research and Forecasting) 模式, 通过两组数值模拟试验分别探讨了地表反照率改变在黄河源区不同下垫面情况下潜热、 感热的分配关系, 详细分析了地表反照率改变对降水变化的影响机制, 最后应用EOS/MODIS地表反照率产品替代原模式低时空分辨率的地表反照率。研究结果表明: (1)当地表反照率减少(增加)时, 模拟的区域平均地表温度、感热、潜热数值相应增大(减少)。当地表反照率减少0.1时, 地表温度上升约1.0 K, 感热和潜热量增量比约为3∶1。 (2) 地表反照率改变对降水量变化影响最大的区域是黄河源区下游的草场区域, 其次是黄河源头区域, 最小的是黄河源区北部的稀疏植被区域。地表反照率通过对大气动力、 热力以及水汽条件的影响, 使得降水发生的环境改变, 主要体现在: 当地表反照率减少时, 地表气压的减少使得大气低层的辐合气流增强, 有利于上升运动的发生; 2.0 m气温的升高增强了大气近地层的热力不稳定度; 2.0 m比湿的增加表明近地层空气水汽含量增加。 (3) 与实况对比分析发现, 使用卫星遥感产品后在月尺度上能够更准确地模拟降水量的变化过程。     

卫星云图在一次海雾预报中的运用

运用卫星云图资料可以对大雾，特别是海雾的生消动态实施宏观、动态和连续的监测，这是卫星遥感最突出的优势之一，也是其它常规监测方法所无法比拟的。本文利用卫星云图资料对2004年2月19日发生在厦门的一次海雾过程进行预报。