应用GMS5多通道云图估计降水技术的研究

对近两年来5～8月中国东部地区120多个测站雨量观测资料和对应4400多幅GMS-5四个通道云图的研究发现：红外亮温的时间、空间变率、红外和水汽通道亮温差等云图衍生资料对消除卷云，弥补夜间缺少可见光云图的不足起到明显作用。从而，应用双判据双重MOS多元回归法建立四通道云图因子、衍生因子与降水量之间的回归方程，进行6小时分级降水估计。为了进一步消除厚卷云和特殊地形的影响，提出使用逐日实时资料自动建立多元回归方程估计降水量，从而对双判据双重MOS多元回归法估计结果进行校正。上海中心气象台的业务使用表明，总体估计的准确率达70％左右。     

(四)用卫星云图估计降水

前面两讲介绍了卫星云图的识别原理和几种天气系统的分析方法,这些都是利用卫星云图作定性分析。除此而外,利用卫星云图也可以作多种气象要素的定量分析。如:用红外云图推算海面温度、云顶温度和云顶高度;估计台风中心的最大风力;改进500毫巴的数值分析;估计降水量等等。本讲着重介绍如何用卫星云图估计降水。 目前用于估计降水的气象卫星资料主要有三种:即电视云图、两通道(0.5—0.7微米和8—12微米)扫描辐射仪云图和电子微波(1.55厘米)扫描辐射仪云图。就估计降水的方法而言,主要有三类。 第一类是建立在图象显示云图的基础上,根据卫     

浅谈利用卫星云图资料估计降水的方法

本文介绍了卫星云图估计降水的几种方法,并通过对卫星云图数据的处理得到实时亮温场,建立亮温场与降水量之间的相关方程,进行降水估算。     

用红外云图估测小区域雨强及其在短时预报中的应用

在吸收国内外对卫星估测降水的经验和方法的基础上,利用深圳自动气象站网观测资料,对卫星云图资料进行分析、对比、反演,得到小区域红外云图对流云云顶亮温与降水强度的统计关系,建立了一个利用红外云图云顶亮温,结合空气水汽含量,云顶亮温的变化进行自动短量估测小区域对流云团降雨强度的方法;利用这种方法对深圳本地的短时强降雨的估测取得较好的效果。并在此基础上,运用云团移动外推的办法预测未来小区域云顶亮温的变化,     

基于卫星云参数的短时降水动态估测方法

利用实时FY-2静止气象卫星红外云图和区域中尺度地面自动监测网加密降水资料,通过对云图进行参数化处理,采用动态相关方法分析长波红外分裂窗双谱组合、长波红外水汽双谱组合、亮温面积等各类卫星云参数与不同级别降水强度的关系,寻找当时与降水强度的最佳相关云参数化因子建立短时降水动态估测模型,并利用实时最新降水估测模型对未来3 ...     

夏季短时降水滚动预报方法的研究应用

卫星云图和数值产品综合应用，开辟了降水预报新思路。中提出用数值产品动力场和红外辐射差判断大粒子区法对云图进行消空的技术方案，结合统计学中的概率配对法，建立了客观的降水预报方程。业务应用表明，此方法对卫星云图的应用效果有较大改进。     

卫星面降水估计人工神经网络方法

介绍了人工神经网络原理和卫星云图估计降水的原理.从GMS红外卫星云图资料中抽取12个降水云图特征量,构造了网络结构为12-98-7的降水估计人工神经网络模型,并用1993年的小时地面雨量资料和GMS数字云图资料对神经网络模型进行训练,用1992和1994年资料对该神经网络模型分别进行测试.在日面降水估计试验中,地面雨量计值和卫星估计降水之间的相关系数分别为0.94和0.97,相对误差分别为41%和32%.     

“2004.7”沙澧河流域特大暴雨成因分析

应用常规、加密气象资料及卫星云图,分析了2004年7月16～17日沙澧河流域特大暴雨成因.结果表明：高、低空急流耦合区中西南低涡及MCC特征云团的形成和维持是造成此次特大暴雨的直接影响系统.提出利用逐时的中尺度辐合中心、卫星红外云图云顶亮温及雷达回波降水率做中尺度雨团量级预测思路.     

用卫星和雷达资料进行大范围降水估计

利用日本 GMS 卫星的展宽数字云图资料(Stretched Visible and Infrared Spin Scan Radiome-ter)和中国气象科学研究院的 Doppler 雷达资料,综合卫星和雷达资料进行大范围降水估计的研究。首先把卫星和雷达资料从各自的坐标系中变换到公共坐标系——双标准纬线(30°N 和60°N)Lambert 投影坐标系中,以雷达资料作为判断降水的标准,统计得到降水概率与红外亮度温度及可见光反照率的相关矩阵。然后再把这一相关矩阵应用到一定的卫星探测的大范围中,得出降水区域分布的估计结果。用该方法对1989年7月23日和8月16日两个个例进行了估计计算。     

利用静止气象卫星资料估算青藏高原降水的初步探讨

用间隔为３ｈ的静止气象卫星红外云图资料，分析了我国夏季青藏高原上云系的空间分布特征，并以１９８１￣１９８３年６、７、８月的红外云图资料与相应地区的降水资料，建立利用卫星云圈资料估算青藏高原地区降水的模式。检验表明该方法对称补青藏高原上地面站稀少，降水资料不足的缺陷很有帮助，能为研究青藏高原地区的气候状况、水资源的分布和数量提供依据。     

A STUDY ON THE RELATIONSHIP BETWEEN GMS-5 INFRARED DATA AND PRECIPITATION SOUNDED BY TRMM/PR*

To study the possibility of improving the precision of retrieving precipitation through GMS-5 infrared data,the relationship between the data of GMS-5 infrared channel l(IRl) and precipitation sounded by TRMM/PR was carefully studied through some cases gathered during the HUBEX 1998.First of all,the relationship between the brightness temperature(Tb) and PR-sounded near-surface rainfall rate(NSRR) was studied.Then,as PR can sound the inner structure of rainfall area.a unique advantage of this new instrument,the relationship between Tb and PR-sounded rainfall rate in each layer was also studied.Still,as PR can tell the rain type,those relationships were studied again according to the different types of precipitation(i.e.convective and stratiform).After comparing these outcomes with those from other references,it can be concluded that the relationship between Tb and PR-sounded rainfall rate is acceptable and it is possible to calibrate precipitation retrieved through Tb by PR data.     

A STUDY ON THE RELATIONSHIP BETWEEN GMS-5 INFRARED DATA AND PRECIPITATION SOUNDED BY TRMM/PR

To study the possibility of improving the precision of retrieving precipitation through GMS-5infrared data,the relationship between the data of GMS-5 infrared channel 1(IR1)andprecipitation sounded by TRMM/PR was carefully studied through some cases gathered during theHUBEX 1998.First of all,the relationship between the brightness temperature(Tb)and PR-sounded near-surface rainfall rate(NSRR)was studied.Then,as PR can sound the innerstructure of rainfall area.a unique advantage of this new instrument,the relationship between Tband PR-sounded rainfall rate in each layer was also studied.Still,as PR can tell the rain type,those relationships were studied again according to the different types of precipitation(i.e.convective and stratiform).After comparing these outcomes with those from other references,itcan be concluded that the relationship between Tb and PR-sounded rainfall rate is acceptable and itis possible to calibrate precipitation retrieved through Tb by PR data.     

GOES-9云图资料在热带气旋路径相似预报中的应用

利用1996～1999四年的GMS-5红外云图资料、NCEP资料和〈台风年鉴〉给出的热带气旋资料,以及GOES-9红外云图资料,使用逐步相似法对2004年热带气旋进行了路径预报试验.结果表明,GOES-9资料与GMS-5资料可以融合使用,用云图灰度场结合高度场作相似预报的方法可以实现热带气旋移动路径的定量预报,表现了较好的准确性,具有良好应用前景.     

GMS-5 估计可降水量的研究

文章证明了由静止气象卫星GMS-5的分裂窗通道和水汽通道亮温反演可降水量的可行性,探讨了GMS-5红外通道亮温与可降水量的关系,建立了由3个通道亮温反演可降水量的经验公式。用60组大气平均廓线,对公式模拟检验误差为0.18 g/cm2,而用实际124组探空和对应的GMS-5亮温资料进行检验,误差0.40 g/cm2。用得到的经验公式可反演大范围的晴空可降水量分布。     

1991年江淮流域持续暴雨的大范围平均云量特征

利用ＧＭＳ－４卫星的ＩＲ数据提取的大范围平均云量和平均ＴＢＢ（亮温）资料及部分常规资料，对１９９１年５－７月发生在江淮地区的特大暴雨过程进行分析，结果表明，梅雨锋的建立及所带来的强降水与印度西南季风及南海季风的活动有密切的关系。      

利用卫星资料研究云对地面净辐射的影响

采用2002年1月、2月、7月、8月每日8～16时(北京时间)的GMS-5卫星云图资料以及相同时次的漠河和郑州两个辐射站的地面净辐射资料，通过读取红外1、红外2、水汽和可见光云图上的卫星计数值，并将卫星计数值按照GMS-5定标表转换成亮度温度和反射率，最终形成一套利用卫星资料研究云对地面净辐射影响的数据集。采用统计的方法将地面净辐射与影响地面净辐射的各因子：太阳天顶角、地面及云面反射率等有关因子进行拟合，发现地面净辐射与这些因子之间有很好的相关性，特别在引入卫星红外通道亮温值减水汽通道亮温值这一因子后，在有云状况下，拟合的相关系数有较明显的提高，原因可能是这一因子包含了云分类的信息，这一方法的提出为利用卫星资料研究云对地面净辐射的影响提出了一个新的思路。     

1991 年6月江淮持续暴雨的云系特征分析

通过对GMS静止卫星的红外数据处理，获得了1991年夏季江淮梅雨期暴雨大范围的平均云分布。对1991年6月6次江淮暴雨过程逐时和3小时的GMS红外云图动画和照片的分析，得到了该地区梅雨期暴雨的三种中低纬云系相互作用的云型演变模型图，并利用由卫星气象中心处理的NOAA卫星的TOVS水汽反演资料，结合低层的θse和急流分析，给出了1991年6月江淮暴雨的水汽输送的一些特征。     

A CONVECTIVE RAINFALL ESTIMATE TECHNIQUE DEVELOPED BY NSMC OF CHINA*

In order to reveal the relation between strong convective cloud characteristics and rainfall rate,over 20000 hourly raingauge data from 333 weather stations and the corresponding 4000 convective cloud infrared images of GMS-4 during the period of 1992-1994 in Henan,Hubei and Sichuan Provinces were studied.The results show that cloud top temperature,temperature gradient,the growth of cloud,overshooting top and the normalized distance between a cloud covering pixels and the cluster center have certain relations to cloud precipitation.These relations can vary with different geographical regions.Based on the study above,a convective rainfall estimation technique was developed by the scientists in National Satellite Meteorological Center of China.Its average error is 30% for daily precipitation with a correlation coefficient of 0.69.     

气象卫星TBB资料的交叉预报误差及其暴雨实例分析

本文运用非线性交叉预报误差的新方法,使用GMS-5的TBB(亮温)非线性时间序列资料,对湖北武汉“98.7”特大暴雨进行了定常与非定常特征计算和判断分析,与实际降雨的变化趋势十分吻合。     

用GMS资料建立飞机增雨宏观作业模型

根据飞机人工增雨作业的特点，利用卫星资料接收系统获取的GMS卫星11原始资料，讨论了适宜飞机增雨作业应用的卫星数据定位、红外数据重采样等小区域GMS资料处理方法。利用影响山东省12次降雨天气过程的GMS-5卫星资料与其对应时次的94个雨量观测站自记降雨资料，统计分析了静止气象卫星多通道资料与降雨概率、降雨强度的关系，初步建立了云层可作业几率、期望增雨量等宏观作业模型。