云探测卫星CloudSat

介绍了一种新型的云探测卫星CloudSat.首先概述了CloudSat卫星所携带的探测仪器及"A-列车"星座,着重介绍该卫星的主要产品和获取方式,并给出两种天气形势个例的卫星监测,最后探讨了CloudSat卫星产品的可能应用情况.     

基于CALIPSO卫星资料的京津冀地区MODIS卷云云顶高度订正

卷云在大气辐射中扮演着重要角色,对天气系统和气候变化产生重要影响。相比传统地基观测手段,卫星遥感更容易探测到高层卷云的信息,本文利用CALIOP主动遥感仪器可获取较为准确的薄卷云特性的特点,针对MODIS被动遥感探测器反演的薄卷云云顶高度的偏差开展订正研究。研究选取2013～2017年京津冀地区MODIS云产品,结合CALIPSO卫星的卷云云顶高度数据,基于交叉验证的方法得到线性拟合方案,对MODIS卷云云顶高度进行订正。订正后的MODIS与CALIPSO卷云云顶高度差值的分布区间由?3～2 km变为?2.0～2.5 km,峰值由?0.8 km左右变为0.2 km左右。订正效果随云顶高度和云光学厚度的不同有所变化,其中较低层卷云和光学薄卷云的订正效果更明显。     

处理卫星垂直探测资料(TOVS)的微机软件包

经中国科学院大气物理研究所和美国威斯康星大学气象卫星合作研究所的共同努力,在IBM PC/AT微机上实现的TOVS资料处理和显示系统已经完成。TOVS图象和图形产品曾在若干次国际会议上演示。该项成果已在国内有关研究所、大专院校及气象业务部门应用。本文描述了该系统的硬件及软件结构,给出处理流程框图及两张TOVS产品图的实例。     

北斗卫星应急通信传输试点建设

根据福建省气象局开展北斗卫星应急通信传输试点工作的部署和要求,在南平市气象局选择3个有代表性的台站建设北斗卫星通信传输终端,分别在南平市气象局和福建省气象信息中心建设北斗卫星通信传输接收系统（中心站）,并部署北斗通信中心站软件和终端软件,进行通信传输试点.利用北斗卫星通信系统传输国家级自动站观测数据、系统校时、文字通信功能均达到项目预期目标.传输率、误码率、时延和稳定性均能满足业务化运行的要求.实现公网运营商电路中断的应急状态下传输自动站观测数据和进行文字通信等,从而为防灾减灾服务.     

用卫星探测资料建立水稻种植面积测算模式研究

本文提出了以NOAA-AVHRR通道数据建立水稻种植面积的统计测算模式的技术方法。大样本田测算试验和应用检验结果表明,该技术方法具有较明确的物理内含,实际效果是好的,对县级空间单位的测算精度可稳定在90％以上,具有重要的实用价值。     

利用卫星探测深海涡旋

美国特拉华大学、NASA喷气推进试验室和中国海洋大学的科学家利用来自美国与欧洲卫星的探测资料开发了一种探测西班牙与葡萄牙附近大西洋中高盐度水下0．8km以下涡旋（Meddies）的方法。这些温暖、位于海洋深处的涡旋是海洋复杂环流系统的一部分，驱动着调节地球气候的洋流。该项研究标志着科学家首次能够探测从深海到太空所发生的现象，利用一种新的多探测器技术追踪海洋盐度的变化。该研究的负责人为特拉华大学的Xiaohai Yan和Mary A．S．Lighthipe等，     

改进的静止卫星云图软件处理系统

静止卫星云图是科研业务工作的重要观测数据。在静止气象卫星更新换代的背景下,旧版静止卫星云图处理系统已经不能适应处理新数据的要求。文章简要介绍了改进的静止卫星云图软件处理系统的新数据接口与新功能。新软件能够兼容的数据包括9210下发的多种类型AWX格式卫星资料,GPF(Geostationary-satellite Project File)格式资料,HDF5格式云图资料,北京大学存储的GMS-5、GOES-9、MTSAT-1R等资料;新功能包括云图动画、云图通道切换、客观分析诊断、等值线图、流线图、格点矢量图、云图的增强显示、通道间计算、TBB/反射率等值线图、TBB统计、卫星数据格式转换等。     

中国大陆卫星反演云参数的评估

该文选取１９８３年７月和１９８４年１月份代表夏季和冬季，利用中国地面气象月报的云量资料以及多年平均的地面观测云气修资料，与中国大陆地区ＩＳＣＣＰ卫星反演的去量和云状资料进行了对比分析。参照大气环流和云天气气候特征，从卫星得到的从云状是比较合理的，但干旱沙漠地区的高云量的估计不足，低云估计偏多。     

静止卫星闪电探测中的虚假信号滤除

静止卫星闪电探测对强对流天气的实时监测和预警具有重要意义,然而大量虚假闪电信号的存在却对闪电探测结果造成了很大影响。文章主要研究静止卫星闪电探测中的虚假信号滤除算法,以提高闪电数据分析结果的准确性。根据虚假闪电信号产生的原因和形态特征,对现有滤除算法进行系统的分析、归纳和总结。研究表明,目前的算法有各自的针对性,不同算法通常针对特定的噪声源起到过滤作用。未来发展方向,一是从仪器本身特点及其工作环境出发,探索适合于我国静止卫星闪电成像仪的虚假信号滤除算法;二是设计更加通用高效的算法,保证闪电观测的实时性和连续性;三是重视算法精度评估,并以此不断改进和完善算法。     

NOAA卫星探测数据对B-模式分析预报系统性误差的影响

本文报告极轨气象卫星探测数据对B-模式的海平面气压场预报和500hPa高度预报的系统性误差的影响.主要结果是:(1)B-模式预报海平面气压的强度偏弱,即高压系统太低,低压太高;(2)500hPa高度预报的系统性误差情况不如海平面气压场误差情况明显.但也能发现槽区的高度预报不够低,而脊区的高度预报不够高;(3)应用卫星数据对B-模式分析预报系统的预报有正作用,对海洋上的地面低压和500hPa槽区附近的系统性误差有明显减小,但对其它地区天气系统预报的正负影响参差不齐,其作用难下结论。     

基于卫星探测资料的珠江三角洲城市群对降水影响的观测研究

利用卫星观测TRMM降水以及QuikSCAT风场资料, 对珠江三角洲地区及临近区域降水的分布特征进行了探讨, 结果表明: (1) 同一纬度相比, 珠江三角洲城市群所处的区域降水明显多于其周边地区, 表明了城市化可能会使所处区域的降水增加; (2) 珠江三角洲城市群所处区域降水的增加存在明显的季节变化特征, 在前汛期城市所处区域的降水增多较其它季节明显; (3) 珠江三角洲城市化对降水的影响与风场的分布密切关联, 降水增多的区域通常位于城市群所在之处及其下风方向的邻近地区; (4) 珠江三角洲城市化使城市群所处区域的降水时次减少, 而降水强度则加强; (5) 珠江三角洲城市群的天气、 气候效应只对对流性降水产生影响, 而层状降水的分布则与城市群的位置没有明显关联。     

脉络3新一代导航卫星和“伪卫星”平台带来天基观测新变数

2018年12月23日,美国空军成功将首颗新一代全球定位系统卫星GPS III发射升空。较上一代卫星,GPS III具有更强大的信号系统,其提供的一种新的民用信号,可以与其他导航卫星兼容,这意味着数据精度的提升。因此,借助导航卫星的无线电掩星大气探测技术和依据GPS准确定位的探空仪等,未来性能的进一步提升成为可能。     

卫星高光谱大气CO2探测精度验证研究进展

卫星高光谱大气CO₂遥感探测对全球气候变化研究意义重大,卫星CO₂反演产品的地基观测验证是获得产品精度评价、发现算法可适用范围和局限性的重要环节,因此地基高光谱CO₂的观测验证研究对提高卫星产品定量精度至关重要。本文综述了当前国际上大气CO₂探测卫星的研制进展,短波红外大气CO₂的反演方法进展,重点阐述了地基高光谱CO₂探测技术进展及其对卫星大气CO₂的定量探测精度验证方法和技术研究进展,并对该研究领域未来的发展提出展望。     

基于最优插值方法分析的中国区域地面观测与卫星反演逐时降水融合试验

为了发展一套适用于中国区域的高分辨率(0.1°×0.1°)逐时降水产品,以CMORPH卫星反演降水为背景场,以基于3万个自动气象站观测的逐时降水量分析的中国降水格点分析产品(Chinese Precipitation Analyses,CPA)作为地面观测场,采用最优插值方法对二者进行了融合试验.用2009年6-8月的样本统计分析了卫星反演与地面观测降水的误差及其协相关形式,按照误差结构来分配权重.融合试验的个例检验表明,该方案在有站点的地区能较好地引入地面观测信息,在没有站点观测的地区则保留CMORPH的原始信息,最终形成一套覆盖中国区域的高时空分辨率的降水场.2009年6-8月独立样本检验的统计结果也表明,该融合产品的平均偏差、均方根误差、相对误差分别为-0.004 mm/h、1.271 mm/h和15.964％,平均空间相关系数达到0.778,与融合前CMORPH的各统计值相比,改进幅度基本都超过了50％,且与风云系列卫星的同类型产品相比精度也有一定程度的提高.     

GPM卫星双频测雨雷达探测降水结构的个例特征分析

全球测雨卫星（GPM）携带首部Ka和Ku波段测雨雷达于2014年2月发射升空,继热带测雨卫星（TRMM）的单频测雨雷达探测后,实现双频测雨雷达（DPR）探测。本文基于DPR不同波段及不同方式探测反演给出的四种降水产品[Ka波段高精度探测（KaHS）、Ku波段探测（KuPR）、Ka匹配方式探测（KaMS）和Ka及Ku双频联合探测反演产品（DPR_MS）],对2014年的四个降水个例的降水结构特征进行了分析,并就DPR探测波段、扫描方式及反演算法所引起的降水产品中降水结构特征差异进行了比较与讨论。结果表明,所选四个个例分别位于中国东部、西北太平洋区域、风暴轴区域以及美国本土,四者发生背景及降水特征差异显著,但表现出了较为一致的产品差异特征。KaHS的回波顶高度最高,比KuPR高约0.1 km,其对弱降水（小于0.5 mm h-1）的观测性能好,但对10 mm h-1以上的强降水存在严重低估。KuPR继承了TRMM测雨雷达（PR）对强降水的观测性能,但受频率限制对0.5 mm h-1以下的弱降水观测能力有限。KaMS的整体降水强度分布与KaHS类似,但受高回波阈值限制,KaMS漏掉了大量弱降水样本,对强弱降水的观测性能均有限,且其平均回波顶高度比KuPR可低约1 km,常将融化层误判为回波顶高度,故不适宜单独使用。DPR_MS的降水反演算法具有独立性,对强降水和弱降水的反演能力都较强,而其回波顶高度主要继承于KuPR的回波顶高度。此外,DPR_MS双频反演的粒子谱最为合理,揭示了西北太平洋区域台风个例两侧眼壁粒子谱的不均匀性。     

L波段高空气象探测雷达探测数据异常的处理

1引言高空气象探测工作在天气预报、防灾减灾、国防、科学研究等方面,都发挥着举足轻重的作用。L波段高空气象探测雷达自动化程度高、硬件高度集成化、探测数据精度上升一个量级而使得高空探测工作达到了一个新的里程碑阶段。但是L波段高空气象探测雷达在高空探测的过程中,由于雷达和仪器等不同原因,经常会出现探测数据异常(接收数据乱码、探测数据飞点)现象。严重阻碍着高空气象探测工作的顺利开展。     

高空探测中某批次气球高度偏低的应对措施

<正>1引言使用氢气球进行的高空探测工作,是大气监测的一个最基本的观测方式,所获得的高空气象资料,在天气预报、气象灾害预防、科学研究等方面都被广泛利用。但因各种因素的影响,我国在3万m以上高空的探测方面基本属于空白,各个高空站在此方面所获得的气象资料都寥寥无几,所以获得     

卫星云参数与飞机云物理探测对比研究和飞行方案设计

开展卫星反演云特性参数与飞机观测的对比研究,对于更好地发挥卫星遥感观测在天气、云物理和人工影响天气方面的探测优势具有重要意义。选取2012年9月21日一次层状云降水过程,对比分析FY-2与MODIS反演云参数及飞机观测结果,探索了飞机检验卫星云参数的飞行方案。结果表明:FY-2反演云参数演变趋势与飞机观测结果有较好的一致性;FY-2反演有效粒子半径(Effective Radius,Re)和光学厚度(τ)与MODIS反演的Re和τ间相关性较好,但此个例FY-2反演值普遍小于MODIS反演值;探测区域FY-2反演Re频率分布与飞机观测Re分布有一定差异,FY-2反演Re偏小,MODIS反演Re频率分布与飞机观测结果更为接近;飞机观测计算得到的τ和液水路径值(Liquid WaterPath,LWP)与卫星反演τ和LWP差异较大,FY-2反演值明显偏小。对于Re的检验,飞机最好在Re分布不大均匀的云顶作较长距离平飞观测;对于LWP和τ等垂直积分参量的检验,飞机最好选择在光学厚度较均匀的小区域内螺旋爬升至云顶之上,再自云顶向下至最低高度进行垂直观测。     

气象探测数据质量问题分析

气象探测数据质量是影响预报预测准确率的关键向题，探测数据质量问题受到各级领导与用户的高度关注。本文综合分析了目前观测环境保护与探测设备影响探测质量存在的问题，提出要建立分级负责的质量控制体系，明确各单位的职责分工，严格规章制度，开展探测数据质量评估工作，并针对气象设备存在问题提出改进措施。