基于DVB-S数据共享平台的NOAA/ATOVS资料获取、处理与显示系统

充分利用国家科技部大力推行的DVB-S共享数据平台,加强气象卫星遥感数据的广泛应用,特别是发挥卫星垂直探测器(ATOVS)资料在我国数值天气预报以及监测重大灾害性天气系统中的作用。该文介绍了基于DVB-S系统的NOAA/ATOVS资料的处理、分析与显示系统的概况及主要功能,并以2005年7月人们关注的台风“海棠”为个例,展示了利用该系统在监测和分析台风或强对流天气时的独特优势。该系统的建立,将解决省、地气象部门不能实时获取ATOVS资料的问题,并将推动ATOVS资料在气象以及相关部门的实际应用。     

ATOVS资料的变分同化对一次暴雨过程预报的影响分析

利用ATOVS卫星辐射率资料和T213资料,采用GRAPES 3D-Var同化系统和中尺度暴雨数值模式AREM设计了直接用T213做初始场的控制试验和以T213做背景场直接同化ATOVS辐射率资料的同化试验,对2005年7月9—10日发生在湖北西部-河南南部的一次大暴雨过程进行了数值模拟分析。结果表明,直接同化ATOVS辐射率资料获得的分析场可有效改进温度场和湿度场的分布,尤其是对海上、高原等地的改进明显。对比试验结果表明,同化试验较控制试验可更好地模拟出暴雨的天气形势、主要影响系统,对降雨的落区、强度、暴雨发生时段有更好的反映。     

ATOVS资料同化方案对暴雨模拟效果的影响

本文利用WRF 模式及其3DVar 同化系统,以2009 年6 月29 日00 时到30 日00 时的湖北鹤峰暴雨为研究个例,对ATOVS 探测器的AMSU-A、AMSU-B 和HIRS 三类资料进行了不同的同化方案试验。结果表明:同化ATOVS 三类资料对暴雨模拟的影响不同,HIRS 资料对暴雨模拟效果改进最大,AMSU-B 次之,AMSU-A 最小。同时同化ATOVS 三类资料时,AMSU-A 资料起主要作用,其同化效果与同时同化ATOVS 三类资料相近,优化组合同化AMSU-B 和HIRS 资料的效果最好。同化ATOVS 不同资料对初始要素场的影响不同,AMSU-A 资料主要影响大气温度场,AMSU-B 资料对中高空要素场的影响较大,HIRS 资料对低空湿度场及风场的协同改变最有利于降水模拟的改善。同时ATOVS 资料的稀疏分辨率也是影响同化效果的一个因子,在模式分辨率不变时,同化资料稀疏分辨率可能存在最佳选择。     

台风暴雨数值预报中ATOVS资料的变分同化试验

利用ATOVS卫星辐射率资料和NCEP资料,采用中尺度数值模式WRF(V3.3)及其同化系统WRF-3DVar,设计了几组同化试验方案,对由0908号台风"莫拉克"导致的台湾南部2009年8月8—9日特大暴雨过程进行数值预报。结果表明,直接同化ATOVS辐射率资料对初始温度场、湿度场和风场均有较明显的改善,其中连续循环同化试验的改善效果最显著,同化后初始场增加了暴雨中心上空对流不稳定性,同时风场也表现出更强的低层辐合、高层辐散的中尺度特征。对比不同的辐射率资料发现,同化MHS资料对湿度场改进效果较好,同化AMSUA资料对温度场和风场改进效果较好,同时同化MHS和AMSUA资料改进效果整体上要好于前两者。在对降水预报定量检验中,同化试验的整体评分要高于控制试验,特别是降水临界值超过300 mm后评分提高最为显著。连续循环同化试验对这次台风暴雨的预报与实况最为接近。     

应用ATOVS资料和非对称Bogus资料对登陆台风韦帕的4DVAR数值模拟分析

前人研究中BDA方法采用的轴对称Bogus台风不能反映个别台风具体特征并弃掉了背景场的合理成分,也没有考虑大环境场的影响及湿热要素的同化。因此,提出一种充分融合分析场信息和实际观测信息并考虑副高影响的精细非对称台风Bogus方法,并在MM5的伴随同化系统中引入快速辐射传输模式RTTOV8,通过四维变分同化(4DVAR)技术,加入海面风场和气压场Bogus资料及多颗卫星多条轨道上的ATOVS红外和微波卫星辐射亮温资料并考虑Noah陆面过程方案来对登陆台风韦帕进行数值模拟,结果表明,单独同化海面Bogus资料的BDA方案可间接产生初始场非对称三维环流结构和暖心结构,但对湿度场及台风周围大环境场的调整不足,台风登陆后的路径预报改善也不明显;引入陆面过程方案弥补了Bogus资料对台风登陆后路径预报的不足;加入ATOVS资料能对湿度场及台风周围环境场做出调整,重构了大量中尺度结构信息,取得更为精细的初始台风环流和温压湿场结构,保持BDA方案路径及强度预报的优势的同时,使预报的降水强度增加,降水落区发生改变。     

基于INTERNET网上资料的信息处理和显示系统

结合业务,阐述了1个基于INTERNET网上资料的信息处理系统。该系统能处理德国天气在线网站的资料和日本T213数值预报网站的资料,最终形成MICAPS数据格式的资料和各种图形表格资料,并且能够与现有的业务系统直接衔接,以协助预报员更好地作出预报。     

基于NOAA/AVHRR资料的城市热岛效应研究方法

本文以2006年1、2、7、8月、2007年1月和2008年7月天空状况晴朗的NOAA16和NOAA18的AVHRR白天和夜晚的遥感资料为基础,利用地理信息系统,分析成都市中心城区与近郊不同季节昼间、夜晚遥感监测的量温大小;研究昼、夜亮温的空间分布;使用统计方法,分析亮温与下垫面性质的关系。结果表明:成都市夏季城市白天平均热岛强度最大,为3.7℃,冬季白天城市平均热岛强度最小,只有0.5℃,夏季夜晚平均热岛强度为1.5℃,冬季夜晚为0.6℃;尽管成都中心城区平均亮温高于近郊,但亮温的分布并不一定逐渐降低的,且冬季夜间亮温的高值区大部分不在中心城区;夏、冬季的白天和夜晚亮温的分布也不尽一致。统计分析表明城市热岛的强度与地表植被指数呈负相关,夏季的相关性很好,显著性水平达到0.01,而冬季的相关性较差,显著性水平也比较低。      

基于WEB的卫星资料处理服务系统

目前卫星资料的获取和应用 ,主要采用单站接受与处理的方法。由于其成本较高 ,维护技术难度大 ,不利于普及。随着网络技术发展及计算机运算能力的提高 ,充分利用网络技术普及卫星资料 ,让卫星资料共享 ,进入千家万户 ,拓宽服务领域 ,将有着广泛的实用意义价值。1　基于网络的卫星资料处理系统的组成及功能　　基于网络的卫星资料处理服务系统组成框架图如图 1示。服务器系统设备包括 :接收机、前端接收与处理微机、数据库服务器、资料处理服务器、Ｗｅｂ服务器。(1 )系统建立的作用为气象部门提供卫星云图、分区图和相关产品 ;为林业部门提…     

华南暴雨试验资料的集成处理及显示

在华南暴雨试验中，采用了多种先进的探测系统，不同探测系统采用测量原理不同，资料的时空分辨率及探测精度有差异，为资料的集成带来一定的难度。针对华南暴雨试验的资料，提出多种资料集成和显示方案。多种探测资料的集成处理包括了对资料的预处理、反演、坐标归一化等，并在其基础上建立了互联网上的气象数据动态查询、站网雷达基数据的处理显示系统，利用可以管理和分析大型多维动态复杂数据集的微机可视化系统PC-Vis5D，实现了单部雷达资料、中尺度数值模式输出结果与观测真实数据的动态集成分析显示。     

遥感绿度指数图象处理系统

遥感绿度指数图象处理是农作物遥感综合估产的基础，对其软件进行改进是作物产量预报业技术进步的表现。作者介绍了遥感绿度指数图像处理新版软件ＧＰＳ２．０，内容包括系统运行环境、系统结构、数据流程和结构，以及数据格式转换、图象运算、统计、图象打印等项功能。     

基于SCO Unix的省级气象信息编辑处理系统

在SCO Unix 5.0.6操作系统下,采用了模块化的编程技术,完成了各类气象资料的查错和打包等功能,将气象资料的处理、发送平台相统一,极大地提高了资料的传输时效,减少了网络维护人员的工作量,减少了国家气象信息中心FTP服务器的负荷。另外,系统完成了基于SCO Unix下特种资料(长文件名资料)的查错、打包和传输,填补了原9210系统基于省级常规气象资料(短文件名资料)的打包及长文件名资料传输上的空白。     

中子仪数据处理分析系统

针对农业气象观测站使用中子仪测定土壤湿度的有关技术问题进行了研讨，建立了仪数据处理分析系统，方便和规范了中子仪测土湿工作，并具有很强的服务功能。     

省级酸度检定数据处理系统

针对目前各省酸度计量检定工作存在的自动化程度低的情况,提出了采用VB 6.0可视化编程语言和ACCESS数据库等技术,开发了省级酸度检定数据处理系统。经过一年时间的试运行,该系统实现了对送检的酸度设备检定后,数据自动处理、保存、打印电子证书、原始记录查询和证书查询等功能。为今后全面开展酸度检定工作做好准备,提高数据准确率和检定工作效率。     

气象观测资料综合处理系统

本系统可以完成山西省各气象台站人工站及自动站多种类型的气象观测资料的接收,对接收后的资料进行解包,并将资料接收情况进行登记,系统把资料接收情况生成回执文件反馈回资料发送单位。业务管理部门可以通过系统制作的报表和Intranet查询登记库来了解资料到达情况。本系统还简化了各种资料的审核过程。     

基于C/S模式的气象资料自动下载系统

我国各级气象台站主要应用PCVSAT单收站系统接收气象卫星广播资料,单收站系统一但发生故障就会影响气象资料的正常接收,导致气象资料缺失。为了确保在单收站设备发生故障时也能及时、完整地接收气象资料,应用计算机编程技术开发了一套气象资料自动下载系统。系统基于现代化的宽带网络传输体系,采用客户机/服务器(C/S)模式构建,当单收站系统发生故障时,应用该系统可以及时、快速、完整地补全缺失的气象资料,没有安装单收站的气象资料用户也可以应用该系统实时接收气象资料。     

机载粒子测量系统及资料处理

该文介绍了ＰＭＳ机载粒子测量系统及仪器的探测原理，描述了自行开发的数据处理软件的运行环境，流程图和特点，举例给出了部分处理结果形式。