基于OpenGL的AWX格式红外云图三维仿真技术应用

针对AWX格式红外云图数据特点,依据红外云图三维仿真原理,通过构建DEM模型和应用OpenGL技术,提出了适合云图自身特点真实感表现的颜色及透明度获取方法,实现了对AWX格式红外云图三维仿真显示,并给出了实现方法及流程。通过应用验证,该方法对AWX格式红外云图三维仿真显示速度快,更好地反映了云团的空间分布特征,增强了云图的显示效果。     

改进的静止卫星云图软件处理系统

静止卫星云图是科研业务工作的重要观测数据。在静止气象卫星更新换代的背景下,旧版静止卫星云图处理系统已经不能适应处理新数据的要求。文章简要介绍了改进的静止卫星云图软件处理系统的新数据接口与新功能。新软件能够兼容的数据包括9210下发的多种类型AWX格式卫星资料,GPF(Geostationary-satellite Project File)格式资料,HDF5格式云图资料,北京大学存储的GMS-5、GOES-9、MTSAT-1R等资料;新功能包括云图动画、云图通道切换、客观分析诊断、等值线图、流线图、格点矢量图、云图的增强显示、通道间计算、TBB/反射率等值线图、TBB统计、卫星数据格式转换等。     

设计ACTIVE-X控件实现BMP格式的卫星云图在网页中显示

通过对bmp格式的卫星云图显示控件设计分析,介绍activex控件的设计方法,并给出在网页中应用activex控件的方法。     

彩色卫星云图快看系统的应用和识别

1985年南京气象学院研制出一套彩色卫星云图快看系统,其原理是通过微机处理把卫星低分辨红外云图表示的不同灰度、级次转换成六种不同的颜色(白、玫瑰红、草绿、黑、桔黄、天兰)显示在屏幕上. 一、红外云图灰度分级的原理及其应用红外云图是通过卫星红外通道观测所获得,它反映了地气之间长波辐射的情况.因而红外云图实际上是一张温度分布图.云面和地面的辐射,在红外云图中表现出不同灰     

设计ACTIVE—X控件实现BMP格式的卫星云图在网页中显示

通过对ｂｍｐ格式的卫星云图显示控件设计分析,介绍ａｃｔｉｖｅｘ控件的设计方法,并给出在网页中应用ａｃｔｉｖｅｘ控件的方法。     

红外云图增强显示设备研制成功

同步卫星GMS—1红外高分辨率云图的增强显示处理设备在我台研制成功。 红外云图的增强显示处理,是国外七十年代后期云图资料处理的重要方法之一,被广泛应用于红外云图的分析判读上。我台为在国内能尽早用上此项技术,组织了人力,经过努力,终获成功。     

卫星水汽图的干区轴线在台风路径预报中的应用

通过对卫星云图的水汽图或红外云图的分析,发现水汽图干区或红外云图上的无云区(晴空带)对台风的移动方向有制约作用,经过研究和实践,找到了应用水汽图干区轴线或红外云图上的无云区(晴空带)的中直线来预报台风移动路径的方法。     

卫星水汽图的干区轴线在台风路径预报中的应用

通过对卫星云图的水汽图或红外云图的分析,发现水汽图干区或红外云图上的无云区(晴空带)对台风的移动方向有制约作用,经过研究和实践,找到了应用水汽图于区轴线或红外云图上的无云区(晴空带)的中直线来预报台风移动路径的方法.     

卫星云图的格式转换

通过程序将GMS云图（PIL格式）转换为TGA格式，并叠加上底图，以便在电视天气预报中显示高质量的云图。     

卫星水汽图的干区轴线在台风路径预报中的应用

通过对卫星云图的水汽图或红外云图的分析，发现水汽图干区或红外云图上的无云区（晴空带）对台风的移动方向有制约作用，经过研究和实践，找到了应用水汽图干区轴线或红外云图上的无云区（晴空带）的中直线来预报台风移动路径的方法。     

半透明云风矢量高度算法中云下背景辐射的估计

半透明云风矢量高度指定是卫星风矢量算法的重要部分,需要来自半透明云体的辐射和云下背景辐射两个变量。云下背景辐射发生在云层下面,未被卫星直接观测到,为了在半透明云风矢量高度指定算法中更精确地获得云下背景辐射,使用风矢量附近无云区的红外/水汽散点图,估计云下背景辐射。分析表明:在追踪区域里存在无云区的情况下,追踪区的最高红外亮温可代表红外通道的背景辐射;而水汽通道的背景辐射,却在红外亮温高值区段内水汽亮温相对较低区段。追踪区内找不到无云区时应扩大搜索范围,找到无云区后可估计云下背景辐射。在半透明云风矢量高度指定算法中使用云下背景辐射估计的改进算法前后,计算FY-2气象卫星进行风矢量,并将结果与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）分析场进行对比表明,在半透明风矢量高度指定算法中使用云下背景辐射估计,FY-2气象卫星风矢量误差明显降低。     

“珍珠”台风卫星红外通道亮温的数值模拟

热带地区云的覆盖率高, 卫星辐射资料特别是红外通道的数值模拟容易受到云的影响, 提高台风等热带天气系统卫星亮温资料的模拟能力, 有助于热带地区数值模式的检验以及提高卫星资料直接同化的水平。首先, 利用天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model, 简称WRF) 对 “珍珠” 台风的三维气象场, 包括云结构特征, 进行了模拟, 并诊断分析了总云量、云顶气压等物理量; 然后, 结合快速辐射传输模式 (fast radiative transfer model for TOVS, 简称RTTOV) 8.7版对 “珍珠” 台风的高分辨率红外辐射探测仪3型 (High Resolution Infrared Radiation Sounder, 简称HIRS/3) 红外辐射亮温进行了模拟, 并且比较了有云和无云条件下的模拟结果。结果表明, 如果不考虑云的影响, RTTOV模式无法模拟出台风的结构特征; 结合三维云特征的模拟量, RTTOV模式可以较好地模拟出HIRS/3第4～10、13～19通道的辐射亮温。加入云结构特征对峰值能量高度在云层以下的红外通道的模拟有正面影响, 该方案既可以作为检验模式模拟的一种手段, 同时也表明红外资料在热带天气系统的资料同化领域具有潜在的应用能力。     

CloudSat卫星及其在天气和云观测分析中的应用

介绍了2006年4月28日成功发射的第1颗以对云层特性进行全球主动遥感测量CloudSat卫星的观测仪器、工作参数、运行方式、数据产品及“A—Train”卫星群等基本概况。CloudSat卫星主要有效载荷是94GHz（3mm波）云雷达,它可以“切开”云层,获得许多有关云的最新气象数据,主要数据产品包括了云的宏观物理参量和微观物理参量。介绍了CloudSat卫星已获得的典型天气和云的初期观测结果：从首次观测的云三维图片,可以清楚地看到南极洲上空风暴云的垂直剖面结构特征;从首张获得降雪云的垂直剖面图像可以得到降雪云层的发展状态以及结构特点;使用CloudSat统计数据可分析全球水凝物的分布特征。将TRMM卫星上的测雨雷达与CloudSat卫星上的云雷达联合观测研究,可以获得从薄云到浓厚云及降水的精细垂直结构特征。通过下载的CloudSat观测资料,对我国典型台风和层状云系等两类不同天气条件下云的宏微观结构特征等进行了初步分析,可以看到台风眼区附近云系的垂直结构随台风发展不同阶段的演变;从层状云系的垂直剖面可以清楚地发现云层的内部分层结构及不同相态的垂直分布特征等。     

Tracing the origins and propagation of pre-tropical storm Debby (2006) mesoscale convective systems using pattern recognition and image fusion

This study is focused on developing pattern recognition and image fusion techniques to trace the origins and propagation of the pre-tropical storm (pre-TS) Debby (2006) mesoscale convective systems (MCSs) and African easterly waves (AEWs) using satellite imagery. These MCSs could be generating over mountains in North Africa and going through complicated splitting and merging processes. Therefore, an objectively analyzed MCS movement is essential. This study presents a technique which traces extracted features to find the origin of TS Debby. This technique produces a fused image with the most relevant information from water vapor and infrared satellite images, segments the cloud top height satellite images by clustering clouds, and tracks clouds to determine the origin of TS Debby (2006). The presented technique could be applied to other AEWs and MCSs which lead to tropical cyclogenesis to improve the numerical weather prediction over data sparse areas, such as over eastern and central North Africa.     

天山西部地区冰雹云的卫星光谱特征及监测应用

针对冰雹灾害多发的新疆天山西部地区,利用2007年和2008年5一10月14次MODIS卫星过境资料,选取共计45个云系样本数,进行冰雹云、强对流云团和薄卷云的光谱特征提取和雹暴指数计算与分析。结果表明,冰雹云的热红外亮度温度（CH31、CH32、CH35）均〈240K,中红外波段反射率（CH20）相对较低〈30％,可见光和短红外波段反射率（CH1和CH6）均〉80％,雹暴指数≥0．35,得到了有利于冰雹云的卫星遥感客观判识指标。     

STUDY ON CLOUD CLASSIFICATIONS BY USING AVHRR,GMS-5 AND TERRA/MODIS SATELLITE DATA*

This paper presents the automated pixel-scale neural network classification methods being developed at National Satellite Meteorological Center(NSMC) of China to classify clouds by using NOAA/AVHRR and GMS-5 satellite imageries.By using Terra satellite MODIS imageries,an automated pixel-scale threshold technique has been developed to detect and classify clouds.The study focuses on applications of these cloud classification techniques to the Huaihe River and the Changjiang(Yangtze) River drainage basin.The different types of clouds show more clearly on this cloud classification image than single band image.The results of the cloud classifications are the basis of studying cloud amount,cloud top height and cloud top pressure.Cloud mask method sare widely used in SST,LST,and TPW retrieval schemes.Some case studies about cloud mask and cloud classification in satellite imageries,which are related with the study of Global Energy and Water Cycle Experiment(GEWEX) in the Huaihe River and the Changjiang River drainage basin are illustrated.     

中尺度强暴雨云团云特征的多种卫星资料综合分析

针对2002年6月23—27日发生于江淮地区的一次中尺度强暴雨过程，利用FY-1D，EOS和NOAA卫星的可见光、红外、微波通道遥感观测、反演资料，从相态、光学厚度、垂直结构等各方面分析云特征，并将分析结果与同时段地面雨量观测进行对比分析，发现云光学厚度大且云顶粒子为大粒子、冰相态是此次降雨过程中云团的主要云特征，地面雨量的大小与云光学厚度密切相关，两者间基本呈正相关关系；稳定少变的大光学厚度云或云光学厚度显著增大均可带来强的地面降水。微波资料可以很好地体现降雨云团的垂直结构。分析结果显示，卫星遥感对揭示中尺度强暴雨云团的云特征，具有很好的指示作用。     

基于FY-2D的新疆强对流云的识别

利用2007-2013年新疆的十场强对流天气过程以及与之相应的FY-2D静止气象卫星数据,分析了强对流云红外一通道、红外二通道、水汽通道及通道差的光谱特征,提取强对流云团样本点,采用统计方法确定判识指标的阈值范围,构建多通道多阈值判识方法。利用三场天气过程的地面实测降水资料分别验证了单时次和整场天气过程强对流云判识的准确性,结果表明：单时次强对流云的识别区域与发生降雨台站一致的准确率为83%;在整个天气过程中,强对流频次分布与降水实况吻合度较高,说明随着对流云团的移动和发展,判识区域与地面降水区域保持一致,验证了判识方法有效,阈值选取合理,可以为监测暴雨天气系统的发生、发展提供支持。     

用红外和水汽两个通道的卫星测值指定云迹风的高度

提出了一种改进的用红外和水汽两个通道的测值指定云迹风高度的算法。利用红外水汽散点图和云迹风本身自动地将有低云的目标区、有半透明卷云的目标区、有密蔽高云的目标区分开。在有低云的目标区和有密蔽高云的目标区用红外一个通道指定云高。在有半透明卷云的目标区用红外和水汽两个通道指定云高。在用两个通道的测值指定云高时，假定卷云高度以上不存在水汽，以红外和水汽两个通道亮温相同这个方程与两个通道辐射测值线性相关的方程联立解出云的高度