用可见光与红外云图资料综合作降雨量估算的试验

利用红外和可见光云图亮温资料估算单站降水量级,结果发现红外和可见光云图结合估算降水量效果比单用红外云图效果要好,大雨的空报率明显降低。     

利用卫星云图对中苏边境日降水量的估算

引言本文介绍运用卫星云图资料对中国和苏联上空秋末到初春的降水量的估算方法,所用的资料是诺阿-4号卫星的两种云图。一种是在上午9时左右(当地时间—下同)和下午8时左右分别拍摄的红外云图;另一种是上午9时拍摄的可见光云图。两种云图的分辨率都是2.5公里。做法分三步:(一)在相隔约12个小时拍摄的两张红外云图上划出降水云区的范围;(二)运用专门制作     

长江三峡地区枯水期强降水过程的水汽图象

通过对１９９６年１１月４￣６日长江三峡地区强降水过程的水汽图象、红外及可见光云图和常规气象资料的诊断分析,证灾了在水汽图象上可以看到红外云图和可见光云图上看不到的信息,而这信息对强降水预报是重要的。     

GMS卫星云图的框式分类——微机自动分类

本文采用红外、可见光云图结合使用,在众多的云图资料中总结出用红外、可见光计数值描述中纬度瞬时雨区的方法,确定出降水云、非降水云、晴空区的红外、可见光阈值,并结合给出制定程序。     

泰罗斯-N气象卫星APT低分辨率云图定位网格的制作

美国泰罗斯—N气象卫星自1978年10月13日进入轨道以来,已于同年11月6日投入业务使用。它每日白天轨道以四个通道发送高分辨率可见光和红外云图各两张;同时以1通道(0.55—0.9μ)、4通道(3.55—3.93μ)发送低分辨率可见光、红外云图各1张。每日晚上轨道以3、4通道发送高分辨率红外云图两张;以4通道发送低分辨率红外云图一张。目前许多台站都已自己改装了118传真机,使其有120转/分的转速和较好的电流补偿曲线,以正常接收卫星发送的低分辨率可见光和红外云图。     

地基可见光/红外全天空成像仪数据融合

采用60m基线的双站可见光成像仪和扫描式红外成像仪构建地基双波段全天空测云系统,双站可见光成像仪根据双站测距原理准确地获取云底高,通过全方位立体扫描获取全天空可见光云图,扫描式红外成像仪基于大气辐射传输原理测量云底亮温,反演云底高度,通过全方位立体扫描获取全天空红外云图。结合双站可见光成像仪测得云底高,对大气温度垂直递减率进行实时订正,提高扫描式红外成像仪反演云底高精度,达到双波段云底高数据融合目的;基于小波变换多分辨率分析的图像融合技术,对全天空可见光和红外云图进行图像融合,提高能见度低、以及雾、霾等天气条件下云量计算准确度;最终实现昼夜云高、云量同时观测。     

利用卫星云图估算黄河中游地区平均面雨量

介绍了利用卫星云图资料估算黄河中游面雨量的基本方法将GMS卫星1 h间隔的可见光和红外云图作为判别的两个特性进行分类,确定红外线资料的所有最小值点作为对流核;参照Negri-Adler的方法,应用斜率参数消除卷云;应用一维云模式确定红外线图上对流核的降水率,层状云降水通过一个温度阈值给出.另外,通过对2001年7月26日至28日黄河流域出现的一次较强降雨过程进行应用分析,得出结论--利用卫星云图估算黄河中游地区平均面雨量的方法具有很好的实用价值.     

由GMS资料估算我国东部地区夏季地表净辐射

利用1994年6月、7月上海和北京地区08—17时地面观测资料及同期GMS卫星红外、可见光数字云图资料，用统计的方法讨论了地表净辐射与卫星测值之间的关系，建立了用卫星资料计算08—17时各时刻地表净辐射和08—17时总地表净辐射的估算模式，并分别以1994年7月1日14时的云图和济南地区为例作了检验。结果表明用卫星数字云图资料估算地面08—17时各时刻地表净辐射和08—17时总地表净辐射是可行的。     

卫星云图亮度分析

文内第一部份提出一个设备,可以分析卫星云图的亮度。第二部份对红外和可见光云图上的亮度与雨区分布的关系作了个例分析。一、亮度分析设备及使用在用扫描辐射仪测量的每张卫星云图上,包括红外和可见光照片,都附有由黑色到白色的温度标尺或亮度标尺,以帮助判断灰或者白的程度。但是用肉眼判断时不易一致,各人看的结果也有差别。     

基于可见光——红外图像信息融合的云状识别方法

云状的正确观测对降水测报具有指示性意义,云状自动识别技术是气象要素自动化观测领域的难题之一。本文基于全天空可见光成像仪采集的云图与中红外热像仪获取的云图结合,对天空云状进行分类和测量。结果表明:通过在北京、杭州和丽江气象台站采集的大量云图,从云图特征和降水指示性方面将云状划分为Clear、C_H、C_L、C_B及C_M共5类。选取14个色彩和纹理特征值作为云状计算参数,采用552张云图作为训练样本,信息分类利用特征值加权最小距离算法,对于5类500个被测样本进行云状的判别。对应自拟的标准云状分类,平均准确率为82%。基于可见光—红外图像信息融合的云状识别方法结合了可见光图像色彩信息丰富的特点及红外图像可以降低雾霾干扰的优势,对比单一可见光传感器云测量,准确性有所提高。本文在可见光与红外图像传感器等多种云观测设备的信息融合方面进行了有益的尝试。     

红外云图的参数化及其与局地降雨的关系探讨

本文从大气探测原理和大气物理的基本概念出发,将地面气象观测资料与红外卫星云图相结合进行参数化估计,得到一些参数化估计结果。初步分析表明,这些参数化估计值与局地降雨有较好的相关关系。     

利用卫星云图估算黄河中游地区平均面雨量

介绍了利用卫星云图资料估算黄河中游面雨量的基本方法：将GMS卫星1h间隔的可风和红外云图作为判别的两个特性进行分类，确定红外光线资料的所有最小值点作为对流核；多参照Negri-Adler的方法，应用斜率参数消除卷云；应用－维云模式确定红外线图上对流核的降水率，层状云降水通过一个温度阈值给出。另外，通过2001年7月26日至28日黄河流域出现的一次较强降雨过程进行应用分析，得出结论－－利用卫星云图估算黄河中游地区平均雨量的方法具有很好的实用价值。     

使用GMS数值化卫星资料估计梅雨锋降水的初步探讨

应用ＧＭＳ可见光和红外通道数值化资料，针对梅雨锋云系特点，选用云顶红外计数值、可见光计数值、红外计数值梯度等因子，用逐步回归法导得高层高积云、多层云和积雨云的降水与上述因子的关系。并将估计结果与理论、实测降水比较，表明该方法估计效果较好，采用云分类降水估计结果比无云分类的要好。     

中国东部地区卫星估计降水系统及其应用

基于两年的地面观测和GMS-5静止卫星云图等资料样本库，采用多元回归方法建立了中国东部地区六小时降水量分级估计业务系统。在大片层状云、孤立对流云等不同性质的降水条件下对该系统进行业务试运行，结果表明：1)使用多通道卫星云图资料，特别是红外和水汽通道亮温差、红外亮温的时间变率等云图衍生资料，可以有效的提高卫星定量估计降水准确率。2)由逐日实时资料库建立的回归估计方程，每6h更新一次，大大地改善了大片厚卷云和特殊地形引起的空报。     

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。     

应用双光谱云图判识梅雨锋云系降水等级

用１９９１年梅雨期间的部分ＧＭＳ红外，可见光数字云图及同时的地面实测降水资料，从分析各等级降水云的二维频数分布着后，探求降水强度与红外，可见光亮度值之间的关系，最终实现用红外，可见光双光谱阈值法判识大暴雨，暴雨，大雨，中小雨４个等级的降水云。     

2001年台风暴雨的分析

利用常规资料、HLAFS格点资料和GMS－5静止卫星红外云图，对2001年我国台风暴雨的天气气候特征、热带低压造成的“8.5”上海特大暴雨及0103号台风“榴莲”的强暴雨形成的物理条件进行了诊断分析研究，并探讨了动力学、热力学和大气层结稳定度等物理因子在这两次强暴雨过程中的主要作用。分析结果对实时预报业务和科研工作有一定启示意义。     

2004年春季两次增温过程及降水的对比分析

利用常规的天气图、卫星云图和物理量诊断对2004年春季两次持续性增温过程及降水天气进行诊断分析,结果表明:两次增温过程的降水强度、范围和落区等差异显著。前者造成了陕西历史上最早的暴雨过程,并有冰雹相伴;后者则为一般性降水。在春季降水过程中,当南海和菲律宾附近有热带低压云系存在时,对陕西的强降水有增幅作用;来自孟加拉湾700 hPa的偏西南急流和来自南海850 hPa的偏东南急流直伸到陕西的位置决定强降水的落区。700 hPa正涡度中心与垂直运动的上升区配合很好,涡度随着暴雨的临近明显增大,正涡度的增长,有利于对流的发展。     

Variations of Precipitation Structure and Microwave Tbs During the Evolution of a Hailstorm from TRMM Observations

In this paper, a hailstorm occurring on 9 May 1999 in Huanghuai region was studied by using the combined data from the precipitation radar (PR), microwave image (TMI), and visible infrared scanner (VIRS) on the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite. According to the 3-orbit observations of 5-h duration from the TRMM satellite, the variation characteristics of the precipitation structures as well as cloud top temperature and microwave signals of the precipitating cloud were comprehensively analyzed during the evolution of hailstorm. The results show that the precipitation is obviously converted from early hail cloud with strong convection into the later storm cloud with weak convection. For hail cloud, there exists some strong convective cells, and the heavy solid precipitation is shown at the middle-top levels so that the contribution of rainfall amount above the freezing-layer to the column precipitation amount is rather larger than that within the melting-layer. However, for storm cloud, the convective cells are surrounded by the large area of stratiform precipitation, and the precipitation thickness gradually decreases, and the rainfall above the freezing-layer obviously reduces and the contribution of rainfall amount within the melting-layer rapidly increases. Therefore, the larger ratio of rainfall amount above the freezing layer to column precipitation amount is, the more convective the cloud is; reversely, the larger proportion of rainfall below the melting layer is, the more stable the stratiform cloud is. The different changing trends of microwave signals at different precipitation stages show that it is better to consider the structures and stages of precipitating cloud to choose the optimal microwave channels to retrieve surface rainfall.     

西南低涡对流云团及其降水的一些特征

基于FY-2C静止卫星红外和水汽通道资料,简单分析了发生在四川盆地的西南低涡暴雨云团生消过程,给出了一些有意义的云团生命特征。同时,结合相应的地面自动站降水资料,详细分析了卫星红外和水汽通道云顶亮温与对流云团降水之间的关系特征,结果表明:对于一完整对流降水过程,1小时内最低水汽亮温和水汽亮温增量能很好地描述地面1小时累计降水特征。然而,用静止卫星红外或水汽通道亮温来表征的云团降水特征是非常复杂的。尽管具有相同的最低云顶红外或水汽亮温,但对不同的对流过程其总体降水量级趋势不一样。而且,对于同一对流过程的不同发展阶段,即使出现云顶红外或水汽亮温一样,但其地面降水特征也是不一致的。甚至是对于同一时刻具有相同最低红外或最低水汽亮温特征的云,其降水落区与量级都不尽相同。正是这些复杂的降水特征,使得西南低涡对流云团的降水估算具有很大的难度。