卫星云图资料反演的质量控制及变化同化数值试验

该文针对数值化的ＧＭＳ红外卫星云图资料的特点,利用改进的统计反演方法分别求出湿度和温度估计场,设计了几种订正方案对反演出的温度和温度进行质量控制：控制后的反演场再与常规资料进行变化分化,最后用ＭＭ４模式进行了模拟对比试验,结果显示,在合理的涵函设计的基础上,质量控制的好坏直接影响预报结果,用分析场格点值进行了正效果优于用测站值直接订正,加上对云图反演的植进行系统误差订正后,有效提高了降水预报准确率     

基于模糊评价的福建沿海水质卫星遥感监测模型

卫星遥感技术对于开展连续、实时、大尺度的海洋水质状况监测具有明显优势。该文充分利用卫星遥感的标准算法模型和半分析算法模型分别反演得到叶绿素a、颗粒状有机碳、黄色物质和透明度等海洋生态参数,并选取与福建沿海海水受污染程度密切相关的溶解氧、化学耗氧量、无机氮和活性磷酸盐作为海洋水质的评价因子,通过建立海洋生态参数与海洋水质评价因子两者之间的统计关系模型,在海洋水质综合评价中引入模糊综合评价法,最终建立一套基于卫星遥感和模糊评价的海洋水质监测模型,并利用2009—2013年福建沿海同步获取的海洋水质现场实测数据对模型的反演精度进行验证。结果表明:使用该监测模型开展对福建沿海海洋水质卫星遥感监测是可行的,监测准确率为81%,具有较好的业务化应用前景,由于模型对于Ⅳ类海洋水质监测的准确率明显高于Ⅱ类和Ⅲ类海洋水质,因此,比较适合于福建近岸海域的海洋水质监测。     

卫星云图反演资料质量控制方案在暴雨模拟中的对比研究

本文以2003年7月9～10日发生在江淮流域的暴雨过程为例,应用FY-2B卫星红外云图灰度资料,利用统计回归的反演方法求出高分辨率的温度和湿度的反演场用于改进预报的初始场。设计和对比了几种质量控制方案,再将控制后的反演场与常规资料进行同化,最后用MM5模式进行了模拟对比试验。结果表明：在模式的初始场中引入卫星云图反演场能反映出更为细致的中尺度结构,有效地增强了对降水有重要影响的高湿区;锋生函数质量控制方案改善模式的初始场,从而改善了MM5模式降水预报的落区和强度,提高了降水预报准确性及Ts评分。     

大气气溶胶的卫星遥感及其在气候和环境研究中的应用

卫星遥感可以获得全球范围的大气气溶胶光学特性,目前国内外已有多颗卫星观测能够提供气溶胶特性的资料。本文综述性介绍国内外卫星遥感气溶胶特性方面的研究进展和成果,并讨论了卫星遥感资料在气候和环境研究领域中的应用。主要内容包括:极轨/静止卫星平台搭载的被动遥感传感器及其反演气溶胶特性的方法;星载激光雷达获取气溶胶光学特性的方法;国内外正在研发的新一代卫星主、被动气溶胶遥感探测器;卫星气溶胶产品在气溶胶辐射强迫、气候效应、大尺度污染输送、区域空气质量监测等研究中的应用。     

一种基于卫星遥感和数值预报产品的雾预报方法

以气象卫星云图为基础, 应用云雾光谱特征和结构特征进行雾区的动态检测和提取;并利用地面自动气象站资料,采用诊断分析方法探讨雾区变化与多气象要素的关系。分析表明:雾区移动速度与地面风速有关,一定的相对湿度、地气温差和风速大小等要素阈值可以作为雾的排空条件。利用经修正的中尺度数值天气预报模式输出的气象要素产品,对卫星遥感雾区进行0~2 h的外延预报,进而建立了一个大雾短时临近预报业务平台,对2009年和2010年多雾季节的1—4月大雾过程应用统计结果表明,该方法对大雾短时临近预报具有一定的效果。     

市地级NOAA卫星遥感定量产品处理及分发

主要介绍省级卫星遥感资料接收站按市、地分区处理ＮＯＡＡ卫星遥感资料的方法,详细说明了在ＡＵＴＯＣＡＤ支持下,借助数字化仪制作、采集各市、地行政边界等地理信息的过程,以及市、地卫星资料的提取、产品生成上网传输等关键技术。     

卫星遥感反演降水研究进展简述

高质量的降水数据是开展天气、气候、水文、生态等研究的重要基础.由于传统地面雨量计站观测和地基雷达观测受站点数量和地形条件的限制,很难实现大范围降水的均匀观测,而卫星反演降水能有效弥补传统观测站网的缺点.根据卫星反演降水的原理,简要概述了可见光、红外、微波、多种传感器组合的卫星降水反演算法、总结了5种不同卫星数据反演产品...     

青藏高原云型的卫星遥感判别方法研究

采用1983—1996年CDIAC全球云观测报告集ECRA资料和ISCCP卫星遥感资料,分析了青藏高原四季云型出现频率的气候统计特征,并根据各云型的光学厚度—云顶气压分布特征,提出了基于光学厚度—云顶气压联合分布频率的青藏高原云型判别方法。结果表明,高云Cid及低云Sc、Cu、Cb是各季节青藏高原上空出现的代表云型,其它云型的出现概率小得多。高云在冬、春季节的出现概率大于秋、夏季节;中低云则相反。青藏高原上空的云在春、夏季节对应的云顶高度(光学厚度)高于(大于)秋、冬季节。在区分不同季节、不同出现类别的前提下,根据光学厚度—云顶气压联合分布频率为1%的临界值所对应的大值分布范围,确定了青藏高原各云型在光学厚度—云顶气压联合分布上的分布图,从而可为卫星遥感判别青藏高原云型提供依据。     

卫星云图资料反演的质量控制及变分同化数值试验

该文针对数值化的GMS红外卫星云图资料的特点,利用改进的统计反演方法分别求出温度和湿度估计场,设计了几种订正方案对反演出的温度和湿度进行质量控制;控制后的反演场再与常规观测资料进行变分同化,最后用MM4模式进行了模拟对比试验.结果显示,在合理的泛函设计的基础上,质量控制的好坏直接影响预报结果.用分析场格点值进行订正效果优于用测站值直接订正,加上对云图反演的值进行系统误差订正后,有效提高了降水预报准确率.值得指出的是,加进云图资料后,明显改善了模式降水预报的强度和区域,与仅用常规探空资料相比更接近于实况.     

萍乡市土地利用变化及生态环境质量评价

文中基于2002、2007、2013和2018年Landsat遥感数据,采用支持向量机法提取了萍乡市的土地利用信息,通过提取绿度指标、干度指标、湿度指标和热度指标,利用主成分分析法构建萍乡市遥感生态指数(RSEI),分析了2002—2018年萍乡市的土地利用变化及生态环境情况.结果表明:1)2002—2018年建设用地持续增多,水域、林地和耕地先减后增,总体呈减少态势;草地先增后减,总体呈增加态势;未利用地先减后增,总体呈增加态势.2)2002—2018年萍乡市的生态环境以"一般"和"良好"为主,各区县的生态环境存在很大的差异性.3)林地、草地和水域位置的生态环境相对偏好,而建设用地和未利用地位置的生态环境相对偏差.     

卫星云图和数值产品结合的讯期强降水预警系统

本文采用卫星云图分析和数值产品释用相结合的技术路线，对汛期强降水在红外云图、水汽图、可见光云图上的特征从形态学、统计学等方面进行了研究，获得了汛期强降水云团的特征结构，并结合数值预报产品，建立了汛期强降水云团预警系统。     

FOUR-DIMENSIONAL DATA QUALITY CONTROL THROUGH THE ADJOINT APPROACH

Using the variational four-dimensional (4-D) data assimilation technique (the adjointmethod), we defined the error/mean-error ratios (EMER) of observational data. The plausibilityof marking the gross error using the EMER is investigated theoretically under some assumptions.Idealized numerical experiments are carried out using the simple Lorenz model to test the qualitycontrol scheme.     

GMS-5反演湿度场的一维变分质量控制试验

应用一维变分方法对GMS5资料反演的相对湿度场进行了变分同化质量控制试验。首先具体分析了1998年6月12～29日的MM5模式12h预报湿度场、卫星反演湿度场和同化分析湿度场的误差统计量(误差平均值、误差自协方差矩阵、均方根误差等)。在此基础上,又应用一维变分方法对1998年7月20～30日的资料进行了同化试验,并以1998年7月21日00时(世界时)的结果为例,详细分析比较了3种湿度场。分析结果表明:MM5模式背景湿度场总体上低层偏湿,中上层偏干,各层面上的干湿区域区分明显;但往往湿区过湿,干区又偏干,均方根误差(RMSE)相对较大,各层面多在10以上,最高达到15.6。GMS5卫星反演湿度场总体与探空实测结果更接近,但整体平均看,各个层面基本上略偏湿,特别在中低层,RMSE为6.3～8.9。经过一维变分质量控制的湿度场基本接近卫星反演湿度场,但同化后的湿度场的RMSE在中低层要比卫星反演场的要小,RMSE下降了0.4～0.7,下降比率达到6%～9%;高层与卫星反演结果基本接近。对模式向前12h预报场而言,同化了卫星反演湿度场后,均方根误差值下降了1.4～9.0,下降比率达到17%～59%,同化后的湿度场与实际大气大大接近。     

全球地面天气报资料质量控制和数据集特征分析

在参考借鉴国内外质量控制的先进方法和技术的基础上,结合全球地面天气报资料的实际情况,阐述了全球地面天气报历史资料质量控制的方法以及质检码综合决策算法的原理.通过对"全球地面天气报质量控制数据集"(1980～2002年)中的270个数据文件进行全面的测试,分析了数据集的主要技术特征.     

瓦里关大气本底观象台CO2、CH4观测过程的质量控制

以中国大气本底基准观象台的温室气体(CO2、CH4)观测仪器为例,从仪器运行的稳定性和各级标准气体标定两个方面介绍了温室气体观测数据的质量控制方法.结果表明,瓦里关大气本底台的CO2、CH4观测仪器运行稳定,观测数据具有很高的精确度和可信度.经过严格质量控制的温室气体实时测量数据报送到世界气象组织下属的温室气体数据中心,成为各国科学家分析欧亚大陆温室气体本底浓度的主要依据.     

雷达和卫星资料在中尺度模式中的初步应用

本文利用非静力中尺度模式MM5对1998年7月20日－21日发生在湖北东部地区的特大暴雨过程作数值模拟，同时将不同时间的雷达和卫星资料适时加入模式改变当时模式中的水汽场，并与控制试验进行比较分析，结果表明：加入雷达和卫星资料后的数值模拟，由于修正了暴雨区及其邻近区域对流层中低层水汽场，雨区位置和雨量中心值比仅用探空资料的控制试验更接近实况。雷达与卫星资料引入模式对于24小时降雨产生的效果不同，雷达资料的影响是局部的，范围较小，卫星资料影响范围较大，而且适时加入雷达、卫星资料能够及时通过水汽场修正，使24小时预报的雨区范围和中心强度与实况更加接近，而二者结合起来的效果与降水系统的特征有关。     

有限区域卫星云图资料变分分析的试验研究

资料分析在数值预报中的重要性受到越来越多的关注，星目前常规探测网的时空局限性，利用分辨率较高的非常规资料势在必行。该文利用一个有限区域中尺度模式ＭＭ４，采用变分分析技术对有限区域的常规探空资料和非常规云图资料进行变分分析和数值模拟。     

用静止气象卫星云图对西太平洋副热带高压进退的个例研究

本文利用静止气象卫星GMS-5的红外卫星云图的云系特征结合天气形势分析了1997年7月副高的一次进退过程,并以9711号台风的红外云图对副高进退过程进行分析,结果表明,副高西侧积雨云、西北侧云系边缘的反气旋性云系、副高内部一些小的积云块以及台风对副高的南北进退具有指示意义,通过对云系影响副高进退的成因的详细分析,提出利用卫星云图云系特征对副高进退进行预报的方法,为气象卫星资料应用于副高进退预报的研究提供新的依据。     

浙江省雷电灾害风险分析及区划

在灾害风险评估中,基于行政区域统计单元的人口和经济数据往往与栅格水平上的致灾因子存在空间上的不匹配。利用遥感夜间灯光数据、植被指数和DEM数据构建人居指数,进行栅格尺度上的雷灾承灾体易损性分析,利用2005—2011年浙江省电网雷电信息系统的地闪数据和2008—2011年雷电灾害统计资料进行雷电致灾危险性评估,基于上述三个评估指标,采用层次分析法确定权重系数,建立浙江省雷电灾害风险评估模型,获得1 km分辨率的浙江省雷电灾害风险区划图。结果表明,杭州、宁波、台州等经济发达地区和长兴、安吉、天台和临海等平地向山区地形过渡地带是浙江省雷电高风险区,甬台温沿海、海岛、衢州西部和丽水南部地区是低风险区域,其他地区为中风险区。