超声风速温度仪的误差分析与检定方法研究

根据超声风速温度仪的原理,分析了其测量误差的主要来源,进而总结出两个主要误差项.针对这两个主要误差项提出了一种快速的误差检定方法,理论上只需两次测量即可完成对风速温度的误差检定.同时分析了不同温度条件下相对湿度对超声风速温度仪测温的影响,并给出了相关结论.     

热红外遥感反演地表温度研究现状

地球表面温度是一个重要的水文、气象参数,它影响着大气、海、陆之间的感热和潜热交换,是诸多研究领域不可或缺的基础资料,精确定量反演陆面温度的成果将推动旱灾预报和作物缺水研究、农作物产量估算、数值天气预报、全球气候变化和全球碳平衡等领域研究的进展。因此,利用卫星遥感资料进行地表温度的反演已成为目前遥感定量研究中的重要任务之一。本文阐述了遥感反演地表温度的原理及各种方法,对各种方法所要解决的关键问题及优缺点做了评述,最后展望了遥感反演地表温度的发展趋势。     

基于FNL和GRAPES分析场的探空温度数据的误差分析

分别以美国NCEP的FNL分析场和我国GRAPES的分析场为参考对北京探空站的温度数据从观测余差、平均偏差、标准偏差、概率密度分布、峰度系数、偏度系数、相关系数和均方根误差多个角度进行评估。根据评估结果对探空温度数据进行质量控制,并分析质量控制效果。结果显示:探空温度数据质量较高,误差基本在±1℃以内。基于FNL分析场的评估结果与GRAPES的评估结果有略微差异。单个时刻选取的可疑值和错误值的阈值具有根据基于分析场余差的分布特征自适应确定的特点。根据评估进行质量控制后的探空温度质量得到改善,且数据保留了原有的特征。该质量控制方法能够有效地消除季节性差异,且质量控制后两个参考标准的评估结果基本一致。     

MODIS地表温度产品与实测资料对比分析

陆面温度是研究地表和大气之间物质交换和能量交换的重要参数。本文通过NASAMODIS地表温度产品与常规资料的分析,发现利用MODIS资料反演的地表温度在山西省分布情况与实测资料基本一致,但应用MODIS资料反演的地表温度要小于实测数据。     

探空温度测量太阳辐射误差的流体动力学分析

针对太阳辐射加热导致的误差限制了温度的准确度,提出了一种新的太阳辐射加热误差修正方法 数值分析法.通过计算流体动力学CFD软件对探空温度传感器进行了地面到32 km高空不同气压条件下的热数值模拟分析.在分析中考虑探空温度传感器的外部热环境情况,施加对流-太阳辐射耦合热边界条件,建立了探空温度传感器的热分析模型,并引入了表面涂层反射率和电阻体尺寸两个影响参数.分析数值仿真结果表明,海拔与太阳辐射加热误差之间并非简单的线性关系,而是随着海拔的增加斜率不断增大的曲线关系.现在业务使用的温度传感器表面涂层反射率的提高和电阻体尺寸的减小在高气压条件下降低辐射加热有明显效果,但在低气压条件下,太阳辐射对温度准确性的影响仍十分明显.     

基于Landsat ETM+/TM遥感影像的江门市区地表热环境分析

应用基于影像的反演算法对2001年11月20日和2005年11月23日的Landsat ETM+/TM卫星资料,反演广东省江门市区的地表温度,分析江门市区秋季地表热环境时空演变特征.结果表明:(1)空间上,江门市区秋季地表热环境具有明显差异性,呈现出较强的城市热岛效应,城区地表温度普遍高于郊区2℃以上;(2)时间上,随...     

沙尘发生期遥感反演地表温度与实测沙尘数据之间的比较分析

以2002年3月份沙尘天气为例,用卫星遥感反演地表温度(LST)时间变化趋势与同一地区野外观测站点接收的沙尘干物质含量/人体可吸人物质含量(TSP/PM10)数据的时间变化趋势进行对比分析,两者有较好的对应关系.卫星观测的时间分辨率高、范围广,所提供的地表相关信息可为沙尘源头的治理及减轻或减少沙尘天气发生提供基础数据,也为沙尘暴预测提供了重要的科学依据.     

黔南地区ECMWF_thin温度预报误差分析

利用2019年6月27日至2020年7月3日逐日ECMWF_thin(下称EC细网格)的未来7 d 2 m温度预报数据及相应时段实况资料,采用平均绝对误差、平均误差以及准确率对EC细网格最高气温（下称高温）预报和最低气温（下称低温）预报的误差进行分析。结果表明：EC细网格低温预报的平均绝对误差明显小于高温预报,且高温预报绝对误差分布的差异性比低温预报更明显,低温预报的准确率明显高于高温预报。低温预报准确率各月差距较小,高温预报准确率各月差距较为明显。黔南北部、西部、中部地区高温预报和低温预报的平均误差均较小,其余地区平均误差较大。高温预报准确率随总云量的增加而上升,低温预报准确率随总云量的增加下降。当海平面气压在1 012～1 032 hPa时,高温预报的平均误差基本在±2 ℃以内;当海平面气压超出此范围时平均误差明显增大。低温预报的平均误差与海平面气压的变化关系不大,基本稳定在±2 ℃以内。     

我国东南海域云出现概率和海表温度的关系分析

海表温度(SST)和云是表征海洋和大气状况的主要物理量。为了掌握我国东南海域两者间的某些特征,综合使用CloudSat卫星观测和SODA3.3.1中的SST资料,分别就垂直方向上的云出现概率(FOC)和SST的变化关系进行了基本的统计分析。结果表明,尽管两海域FOC随高度分布均是SST相对低时,低层大高层小;随着SST增暖逐渐是高层大于低层的。但分布强度及其与SST的变化范围划分有所不同。相比而言,南海海域低层FOC高度相对低,变化幅度也相对大。特别是在SST＞30.5 ℃时,台湾以东海域FOC是减弱的,而南海的则是维持或增强。研究结果不仅有助于直观掌握两海域FOC和SST间的变化关系,而且定量化揭示局地海气相互作用中SST与云的对应关系。      

基于MODIS数据的拉萨市地表温度变化研究

采用2000～2011年6月MODIS地表温度产品和拉萨市4个气象站6月平均地表温度对拉萨市地表温度的时空变化进行了分析.结果表明：拉萨市在近12年内地表温度呈明显上升趋势,2009年地表温度达到最高为28.49℃,最小值出现在2003年为14.12℃.在空间分布上高温区主要集中在城市中心和城市周边区域,并随着时间推移不断向外扩张,在2007年6月拉萨市地表温度高温区分布范围最大,其中纳木错东部和林周县的高温区增加最显著;在利用实测的地表温度与MO-DIS反演的地表温度做相关分析发现,两者的相关系数为0.64通过了0.001的显著性检验,两种地表温度的时间变化趋势也较为一致,因此MODIS地表温度反演产品适用于大范围地表温度和城市热环境监测是可行的.     

水银气压表温度重力修正和重力引用问题

温度、重力修正是影响水银气压表在使用和校准中测量不确定度的重要因素。文章介绍了水银气压表温度、重力修正的原理，引用重力加速度时出现的问题，以及重力引用误差对气压测量的影响。     

青藏高原地表热状况对夏季东亚大气环流影响的数值模拟

本文利用有限区域有地形的5层原始方程模式,对青藏高原地区地表热状况在夏季东亚大气环流中的作用进行了一些数值试验和分析。结果表明:高原地面反照率、拖曳系数、蒸发系数以及土壤温度等的变化对大气加热增强时可造成高原上空及孟加拉湾一带的大气热源显著增强;对流层上层的青藏高压增强范围变大,并向西北方向偏移;热带东风急流加强北移;对流层低层西南季风加大;索马里、印度南侧和澳大利亚北侧的越赤道气流也增强;海平面上的大陆低压加深。同时,中南半岛地区及江淮流域的上升运动增强,降水增大,而我国东南沿海一带上升运动减弱,降水减少。     

REMOTE SENSING OF CLOUD BOTTOM HEIGHT AND CLOUD TEMPERATURE BY INFRARED RADIOMETER

The feasibility of retrieving cloud bottom height (CBH) and cloud bottom temperature (CBT) by infraredradiometer has been studied by simulations with a large number of historical radiosounding data and field obser-vations.The results show that it is feasible to retrieve CBH and CBT by radiometer observation in infrared band.In this paper we also demonstrate simply that through joint observations by a dual-wavelength (1.35 cm and8.5mm) microwave radiometer and by infrared radiometer (8.5—12.5μm),it is possible to obtain total watervapor,liquid water content in clouds and CBH and CBT.     

EFFECTS OF SEA SURFACE TEMPERATURE AND ITS DIURNAL VARIATION ON DIURNAL VARIATION OF RAINFALL: A PARTITIONING ANALYSIS BASED ON SURFACE RAINFALL BUDGET

The effects of sea surface temperature(SST) and its diurnal variation on diurnal variation of rainfall are examined in this study by analyzing a series of equilibrium cloud-resolving model experiments which are imposed with zero large-scale vertical velocity.The grid rainfall simulation data are categorized into eight rainfall types based on rainfall processes including water vapor convergence/divergence,local atmospheric drying/moistening,and hydrometeor loss/convergence or gain/divergence.The rainfall contributions of the rainfall types with water vapor convergence are insensitive to the increase in SST from 27°C to 29°C during the nighttime,whereas they are decreased during the daytime.The rainfall contributions of the rainfall types with water vapor convergence are decreased as the SST increases from 29°C to 31°C but the decreases are larger during the nighttime than during the daytime.The rainfall contributions of the rainfall types with water vapor convergence are decreased by the inclusion of diurnal variation of SST with diurnal difference of 1°C during the nighttime,but the decreases are significantly slowed down as the diurnal difference of SST increases from 1°C to 2°C.The rainfall contributions of the rainfall types with water vapor convergence are insensitive to the inclusion of diurnal variation of SST during the daytime.     

我国地面气温极值和地面风速极值的渐近分布

利用1951—1982年期间我国173个测站的地面最高气温年极值记录,158个测站的地面最低气温年极值记录和83个测站的地面最大风速年极值记录,通过统计推断,找出了我国地面最高、最低气温年极值和地面最大风速年极值遵循的渐近分布——Weibull分布和Gumbel分布,并简要讨论了它们的形状。     

ON ASYMPTOTIC DISTRIBUTIONS FOR EXTREMES OF SURFACE TEMPERATURE AND SURFACE WIND IN CHINA

According to statistical inference method,the asymptotic distributions,concretely,Weibull and Gumbeldistributions,for yearly extremes of surface temperature and wind in China were discovered.In this study weused the data of 173 stations for yearly maximum surface temperature and 158 stations for yearly minimumsurface temperature and 83 stations for yearly maximum surface wind during the period from 1951 to 1982.Finally,the characteristics of the asymptotic distributions were discussed briefly.     

SENSITIVITY OF PRECIPITATION TO SEA SURFACE TEMPERATURE AND ITS DIURNAL VARIATION: A PARTITIONING ANALYSIS BASED ON SURFACE RAINFALL BUDGET

The sensitivity of precipitation to sea surface temperature(SST) and its diurnal variation is investigated through a rainfall partitioning analysis of two-dimensional cloud-resolving model experiments based on surface rainfall budget.For all experiments,the model is set up using zero vertical velocity and a constant zonal wind and is integrated over 40 days to reach quasi-equilibrium states.The 10-day equilibrium grid-scale simulation data and a time-invariant SST of 29°C are used in the control experiment.In the sensitivity experiments,time-invariant SSTs are 27°C and 31°C with an average value of 29°C when the minimum and maximum values of diurnal SST differences are 1°C and 2°C,respectively.The results show that the largest contribution to total rainfall is from the rainfall with water vapor convergence and local atmospheric drying and hydrometeor gain/divergence(~30%) in all experiments.When SST increases from 27°C to 29°C,the contribution from water vapor convergence decreases.The increase of SST reduces the contribution of the rainfall with water vapor convergence primarily through the decreased contribution of the rainfall with local atmospheric drying and hydrometeor gain/divergence and the rainfall with local atmospheric moistening and hydrometeor loss/convergence.The inclusion of diurnal variation of SST with the diurnal difference of 1°C decreases the rainfall contribution from water vapor convergence primarily through the decreased contribution of the rainfall with local atmospheric moistening and hydrometeor loss/convergence.The contribution of the rainfall from water vapor convergence is barely changed as the diurnal difference of SST increases from 1°C to 2°C.     

我国地形变场的统计特征及与地温场的相关

利用１９８６～１９９０年我国大陆４２°Ｎ以南,９７°Ｅ以东共４１个站的地倾斜资料,内插到经纬度１°×１°的网格上,可求各月的地形变场由皮分析得到地凸区,地凹区,鞍形区,半鞍形区等形变特征场,结果表明：在逐月的地开变场上,一般有４～５个地凸区和地凹区,其平均水平尺度约４００ｋｍ,单体生命史大约３．５季,地凸／凹区中心与地震活动带基本一致,另外,地凸区与地热涡,地凹区与地冷涡有很好的对应,此结果支持了     

地面中—β尺度强锋区激发的特大暴雨过程分析

受0012号台风（派比安）外围影响，2000年8月30日02时至31日08时，在江苏省东北部发生了一次具有局域性、突发性、高强度、超历史、灾情重等特征的特大暴雨，分析研究发现，在台风外围第二象限，江苏东北部地面存在中-β尺度的能量锋区，此能量锋区是构成产生、维持特大暴雨的中-β尺度的天气系统。利用锋生函数对此能量锋区的发生发展进行诊断，结果表明，锋生函数的变形项起了决定性作用，辐合项也有较明显的贡献，非绝热加热在锋生初期有作用，但对锋区的维持，其贡献并不明显，进一步用二维中尺度方程对锋区进行数值模拟，结果显示，在能量锋附近驱动产生了涡旋，在涡旋上升支，将高能区的暖湿空气向上输送而成云致雨，在涡旋下沉支，通过下沉气流使雨迅速下落，同时拖曳冷空气使地面降温，使得锋区维持和加强，致使雨强增幅，综合分析表明，中-β尺度能量锋区形成以后，通过锋区附近的中-β尺度的辐合线，中低压，中高压以及锋区附近驱动的扰动涡旋等中-β尺度的天气系统间的相互作用，导致了这次江苏省东北部高强度的特大暴雨。