Application of synthetic aperture radar (SAR) imagery to volcano mapping in the humid tropics: a case study in East Java, Indonesia

 Volcanoes in humid tropical environments are frequently cloud covered, typically densely vegetated and rapidly eroded. These factors complicate field and laboratory studies and even the basic identification of potentially active volcanoes. Numerous previous studies have highlighted the potential value of radar remote sensing for volcanology in equatorial regions. Here, cloud- and vegetation-penetrating L_HH-band (λ≈24 cm) synthetic aperture radar (SAR) data from the Japanese Earth Resources Satellite (JERS-1) are used to investigate persistently active volcanoes and prehistoric calderas in East Java, Indonesia. The L_HH-band JERS-1 SAR produces high-spatial-resolution (18 m) imagery with relatively high incidence angle that highlights structures and topographic variations at or greater than the wavelength scale while minimising geometrical distortions such as layover and foreshortening. These images, along with Internet browse data derived from the Canadian RADARSAT mission, provide new evidence relating regional tectonics to volcanism throughout East Java. Volcanic events, such as caldera collapse at the Tengger caldera, appear to have been partly controlled by northwest-aligned faults related to intra-arc sedimentary basins. Similar regional controls appear important at historically active Lamongan volcano, which is encircled by numerous flank maars and cinder cones. A previously undocumented pyroclastic sheet and debris avalanche deposit from the Jambangan caldera complex is also manifested in the synoptic radar images. At the currently active Semeru volcano these data permit identification of recent pyroclastic flow and lahar deposits. Radar data therefore offer a valuable tool for mapping and hazard assessment at late Quaternary volcanoes. The criteria developed in the analysis here could be applied to other regions in the humid tropics. Received: 25 June 1998 / Accepted: 20 January 1999     

降雹前大气层结稳定状态下的环境场特征

分析了１９８３年９月４日巴盟地区降有大气层结稳定的降雹过程,通过对降雹前后高空槽的变化、能量条件、触发机制以及环境风垂直切变等物理量的分析,揭示了此类降雹的大气环境场地特征。同时指出在特定的环流背景下大气层结随时间的变化可能会由稳定状态变为不稳定状态。     

WSR-88D多普勒天气雷达冰雹探测算法及评价

详细介绍了ＷＳＲ－８８Ｄ多普勒天气雷达冰雹探测算法的设计,使用,并进一步分析该算法存在的优点和不中,最后,指出业务运行中改进的使用步骤和方法,有效地提高了ＷＳＲ－８８Ｄ多普勒天气雷达探测,预报冰雹的能力。     

远旁瓣引起的杂波干扰

分析了偏角馈入抛物面天线远旁瓣回波产生的机理,并经实验验证了远旁瓣回波的存在。结论显示：偏角馈入抛物面天线较中心馈入抛物面天线在抑制远旁瓣方面有优势,在做低仰角扫描时不会产生远旁瓣回波;但在高仰角时,也会产生远旁瓣回波。在多卜勒雷达的使用中,控制天线的转速有利于消除远旁瓣回波的影响。     

温度,盐度和风应力对南海海流模拟的影响

用美国普林斯顿大学海洋模式（ＰＯＭ）对南中国海的年平均海流进行了数值模拟,对温盐结构和风应力在海流形成中的作用进行了较详细的讨论。结果表明,仅有温盐水平不均匀分布也可以驱动海水而生成南海海流,但此种海流的结构较乱,最大流速只有３０～４０ｃｍ·ｓ－１。若温盐无水平结构,则在风应力驱动下,南海海流的结构较为有序,且最大流速可增至６０～７０ｃｍ·ｓ－１。在温盐水平分布不均匀并有风应力的作用时,生成的南海海流与仅有风应力作用时的海流场较相似,说明在南海海流的形成中,风应力的作用更为重要。海面自由高度的分析也证明了上述结论。     

用单多卜勒雷达确定中尺度气旋环流中心及最大风速半径

首先给出具有 Ｒａｎｋｉｎｅ 模式的中尺度气旋的模拟多卜勒径向速度图,然后利用多卜勒雷达观测的径向速度与实际气流间的几何关系,提出一种确定近似轴对称的中尺度气旋中心及最大风速半径的方法。     

旋转风螺旋度及其在暴雨演变过程中的作用

利用中尺度有限区域模式ＭＭ４对１９９１年７月５－６日的江淮梅雨锋暴雨过程进行了数值模拟,在模拟结果可靠的基础上,用模式输出的细多格动力协调资料,根据螺旋度理论分析了这次过程中的暴雨演变以及对流层低层的中尺度低涡及地面气旋发生发展的原因。结果表明,正在旋转风螺旋度大值中心及其演变较好地应和反映了暴雨中心及造成暴雨的中尺度涡旋的发生益及演变,较大的螺旋度值是暴雨及低层中尺度低涡和地面气旋系统发生发展的     

机载雷达定量测雨中雨滴谱参数的优化

机载雷达可以方便地跟踪观测对象,并且可以观测某些地基雷达较难观测的区域（如海洋）,因此近年来在大气遥感领域得到越来越广泛的应用。为了获得一个较好的地面分辨率,机载雷达使用X波段的衰减频率。虽然雷达波受到的衰减通过算法可以进行订正,但由于雨滴谱的范围较宽,使得利用Z-R或k-R经验公式来确定雨强仍具有较大的不确定性。该文应用在西太平洋进行的国际大型科学考察实验TOGA/COARE中1993年1月和2月间取得的机载雷达实测数据进行定量测雨中雨滴谱参数优化的尝试。     

凹坑地形风流结构对污染物散布的模拟研究

利用建立的三维非静力高分辨率高阶湍流闭合模式与随机游动扩散模式研究了一个深凹露天矿区污染物散布的规律,同时在风洞中进行了示踪实验。结果表明,由于凹坑内复环流结构的存在,使得坑内污染物浓度较大,且浓度最大值出现在源的上风侧。数值试验与风洞试验结果吻合较好。     

机载雷达定量测雨中衰减效应的订正研究

星载测雨雷达的应用,必须满足一些主要条件:高的空间分辨率、宽阔的覆盖范围、大的动态降雨测量范围以及精确的点测量等。由于技术条件的限制,满足这些条件的雷达工作在被雨衰减的频率段,因此必须修正由于衰减所导致的误差。对于单波束单频雷达,kZS（衰减系数-雷达反射因子-海表反射率）算法在一个较大的雨强范围内对衰减效应的订正效果较好。本文将kZS应用到在西太平洋进行的国际大型科学考察实验TOGA/COARE中1993年1月和2月间取得机载雷达（和星载雷达频率相近）实测数据,进行雨空间分布的研究,取得了和模拟研究预期相吻合的结果。