用卫星和雷达资料进行大范围降水估计

利用日本 GMS 卫星的展宽数字云图资料(Stretched Visible and Infrared Spin Scan Radiome-ter)和中国气象科学研究院的 Doppler 雷达资料,综合卫星和雷达资料进行大范围降水估计的研究。首先把卫星和雷达资料从各自的坐标系中变换到公共坐标系——双标准纬线(30°N 和60°N)Lambert 投影坐标系中,以雷达资料作为判断降水的标准,统计得到降水概率与红外亮度温度及可见光反照率的相关矩阵。然后再把这一相关矩阵应用到一定的卫星探测的大范围中,得出降水区域分布的估计结果。用该方法对1989年7月23日和8月16日两个个例进行了估计计算。     

用红外云图估算热带气旋短时雨量

以热带气旋降水云区的云顶亮温和1小时云顶亮温差为BP人工神经网络的输入层,以实况1小时的雨量为人工神经网络的输出层,建立了4类人工神经网络预报模型,分别为点模型、线模型、小面模型和大面模型。通过大量的人工神经网络试报表明小面模型能较好地抓住热带气旋红外云图中的主要降水影响因子（移向、移速、云顶亮温、发展率、云顶亮温梯度）,具有“过拟合”现象低、泛化性能高、预报能力强等特点。     

用PR资料分析热带气旋卡特里娜降水特征

利用TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) 卫星降水雷达 (Precipitation Radar,PR) 资料对2005年8月发生在墨西哥湾的热带气旋卡特里娜 (Katrina) 初生、发展和变性3个阶段的层状云和对流云的近地面降水和降水垂直廓线进行分析。结果表明：在热带气旋的整个生命期,对流性降水个数约是层状云降水个数的四分之一;随着气旋的发展,对流性和层状云降水的平均强度逐渐增强, 在登陆前有所减弱,登陆后对流性降水和总平均降水均增强,层状云降水稍有减弱;大部分降水廓线都随高度升高均呈现先略增大 (到4 km高度)、再减小的趋势,在6~7 km处由于冻结层的存在使得降水达到最小值。     

用格点资料作汛期大降水预报

一、数值预报在青藏高原及其边坡地带的准确性数值预报产品对地处青藏高原边坡地带的甘肃,能否充分有效地发挥其作用,这是我们首先需要考虑的问题。我们应用1986年7月、8月欧洲中心500百帕48小时形势预报与实况资料,对东亚50—140°E,20—60°N范围内的主要天气系     

用可见光与红外云图资料综合作降雨量估算的试验

利用红外和可见光云图亮温资料估算单站降水量级,结果发现红外和可见光云图结合估算降水量效果比单用红外云图效果要好,大雨的空报率明显降低。     

用可见光与红外云图资料综合作降雨量估算的试验

利用红外和可见光云图亮温资料估算单站降水量级,结果发现红外和可见光云图结合估算降水量效果比单用红外云图效果要好,大雨的空报率明显降低。     

基于卫星资料进行热带气旋强度客观估算

利用日本MTSAT (multi-functional transport satellite) 红外亮温资料,提取热带气旋云团中云顶较高、对流较旺盛的深对流信息,根据提取的对流核数量、对流核距热带气旋中心距离、对流核亮温极值等信息表征热带气旋强弱,初步建立了热带气旋强度估测模型;并根据该估算模型的误差分布对强度 (用最大风速表示) 大于40 m·s-1和小于18 m·s-1的样本结果进行了线性修正,修正后的结果与中国气象局《热带气旋年鉴》热带气旋最佳路径资料比较得到非独立样本和独立样本的强度平均绝对误差分别为5.5 m·s-1和5.9 m·s-1, 均方根误差分别为6.9 m·s-1和7.7 m·s-1;对于热带低压、强台风及以上的估计平均绝对误差分别降至4.9,4.7 m·s-1,准确度较好。试验表明:利用热带气旋云团中的对流核数量、分布、冷暖与其强度建立的统计关系模型是可行的,该算法的估算精度与Dvorak方法、AMSU (advanced microwave sounding unit) 定强算法相当。     

浙江中西部一次大范围降水过程的多普勒雷达资料分析

运用多普勒天气雷达和天气图资料,对2006年7月6日出现在浙江中西部的1次大面积强降水过程进行了分析,探讨了多普勒天气雷达资料在大面积降水过程中的图像特征。发现在不同的降水时段,垂直风廓线(VWP)产品和径向速度PPI图像都表现出非常明显的特征。利用EVAD技术和变分法计算的散度和垂直速度产品,能比较直观地反映这次过程中大气各层辐合、辐散和垂直运动情况,并以此对浙江大面积降水过程发生、发展、维持和消亡的动力学机制进行了探讨。     

用NOAA卫星可见光和红外资料估算甘肃省东部农田区土壤湿度

应用NOAA卫星AVHRR通道1、2计算的植被指数和通道4的亮温、农业气象试验站观测的土壤湿度，并结合气象卫星完成的土地覆盖分类等资料，建立了由植被指数和亮温估算甘肃省东部农田区土壤湿度的方程。结果表明，农田土壤湿度与植被指数和亮温间均存在一定相关关系；用植被指数和亮温可以估计土壤湿度情况，并对干旱进行监测。     

高温天气范围大东北地区降水多

2009年6月,我国气温较常年同期偏高,降水较常年同期偏少.全国平均气温为20.1℃,较常年同期偏高0.6℃.浙江6月平均气温为历史同期最高值,上海、江苏、青海、宁夏、甘肃均为次高值.全国平均降水量为90.5mm,较常年同期偏少6.5mm.江西、西藏6月平均降水量均为1951年以来历史同期次少值.月内我国主要天气气候事件有:黑龙江、吉林出现罕见持续低温阴雨天气,其中黑龙江6月平均降水量为1951年以来历史同期最大值;南方局部地区发生暴雨洪涝灾害;22省区遭受强对流天气袭击;西北地区东北部及山西北部、西藏东部等地干旱发展;热带风暴莲花、浪卡先后登陆福建、广东;下旬,高温席卷我国17省市.     

基于A-Train卫星编队资料的热带气旋强度估算

准确估算热带气旋(TC)强度,对于预测TC发展、减少财产损失具有重要的意义。前人将TC看作满足静力平衡和梯度风平衡的轴对称涡旋系统,基于云顶高度、云顶温度、海表面气压等物理量建立了TC强度估算模型,该模型未考虑环境垂直风切变对TC强度的影响。本文提出一种修正模型,通过统计拟合手段将垂直风切变加入原模型中。从2006—2015年的Cloud Sat资料中筛选出穿心个例共63个。针对云雷达(CPR)数据特点,提出根据反射率因子的垂直分布确定眼墙和外围边界位置的方法。分别用原模型与修正模型对这63个TC个例进行强度估算。与最佳路径数据相比,原模型结果总体偏大,尤其对风切变较大、强度较小的个例估算效果不佳。修正模型对于风切变大于5 m·s~(-1)的个例误差明显减小,平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平均绝对误差百分比MAPE分别从5.8 m·s~(-1)、7.7 m·s~(-1)和19.5%变为3.5 m·s~(-1)、4.9 m·s~(-1)和11.5%。在一定强度范围内,修正模型估算效果随着强度的增强而提升。修正模型对于成熟阶段的个例效果更好,北半球的估算精度高于南半球,纬度越高,估算误差越小。试验结果表明,用该修正模型估算TC强度是可行的,可以对现有的技术进行辅助和补充。     

卫星资料在登陆热带气旋降水研究中的应用

本文全面、系统地归纳总结了国内外利用卫星资料对登陆热带气旋降水的研究工作,指出利用卫星资料对登陆热带气旋降水估计及预报研究所存在的不足,并对未来研究进行了展望。     

利用静止卫星红外云图资料估计地面降水

介绍了长江上游的地面降水估计系统，该系统直接利用原始的云图资料，通过精度较高的非线性插值定位方法尽可能的保存其原有精度，并引用美国佛罗里达州中尺度气象试验及有关降水估计的先进研究成果，根据云体面积、性质估计出总降水量后，再利用当时的探空资料进行修正以得出符合当地实际情况的总降水量和平均雨深．在分析过程中采用大量自己研制的新的分析方法，提高了降水估计的精度，丰富和健全了系统的功能．     

利用静止气象卫星资料估算青藏高原降水的初步探讨

用间隔为３ｈ的静止气象卫星红外云图资料，分析了我国夏季青藏高原上云系的空间分布特征，并以１９８１￣１９８３年６、７、８月的红外云图资料与相应地区的降水资料，建立利用卫星云圈资料估算青藏高原地区降水的模式。检验表明该方法对称补青藏高原上地面站稀少，降水资料不足的缺陷很有帮助，能为研究青藏高原地区的气候状况、水资源的分布和数量提供依据。     

广东省热带气旋降水的时空分布特征和重现期估算

为了了解广东省热带气旋降水时空分布特征和估算重现期,利用客观天气图分析法,将热带气旋降水从站点降水观测资料中分离,在此基础上统计和分析了1951—2012年间热带气旋降水的时空分布特征,并基于Gumbel分布函数对热带气旋年总降水量(ATP)和年最大降水量(AEP)进行了重现期估算。结果表明:1951—2012年间广东省热带气旋降水呈减少趋势,1980年之前明显多于1980年之后。广东省热带气旋降水分布为北少南多,且极端热带气旋过程带来的降水量可超过热带气旋年均降水总量。拟合结果显示Gumbel分布函数可以较好地估算广东省热带气旋降水重现期;在相同的重现期下,ATP的空间差异较AEP大;重现水平越高的热带气旋过程产生的降水空间分布越不均匀。     

华东地区大范围热带气旋大暴雨的综合分析

本文对１９８０－１９８９年华东地区出现的气旋暴雨进行了统计，定义了华东地区大范围热带气旋大暴雨，对产生华东地区大范围热带气旋大暴雨的形势场特征进行了分析，并对产生大暴雨的动力、热力条件进行了分析，最后得出了产生华东地区热带气旋大暴雨的概念模式。     

神经网络方法在静止卫星多通道资料估算降水中的应用

使用人工神经网络 (ANN)模型探讨了利用静止卫星多通道资料估算地面降水的一种新方法 ,对淮河和长江典型区域 (2 4～ 3 6°N ,1 0 8°E以东 )一次暴雨过程的卫星遥感数据和地面水文站逐时降水资料的应用分析表明 ,该方法提供的客观定量的降水量估算的平均相关系数为 0 57,较现行业务使用的方法效果更佳     

用气象卫星资料估算吉林省主要农作物产量

净第一性生产力（Npp）分析是全球变化研究中广为利用的方法,利用气象卫星资料获得年际植被指数（Iv）估算Npp建立不同作物的Npp与其产量的关系模型,即可实现对粮食总产和不同作物产量的估算。文中介绍了应用净第一性生产力遥感（NPP—RS）模型对吉林省粮食总产和主要作物产量进行估算的方法。采用NPP—RS模型,对1995～2000年吉林省的粮食总产及主要农作物玉米、水稻产量进行了动态估算。对粮食总产估产的平均相对误差为13．6％,玉米的平均相对误差为17．6％,水稻的平均相对误差为6．7％。要提高用此方法进行遥感估产的精度,还需要对当年的种植制度、种植结构的变化有所了解,注意当年的灾情,增加灾害影响系数。     

用天气雷达回波强度资料估测降水

利用2004年兴义多普勒雷达体扫复合仰角的强度回波资料及自动站雨量资料,在贵州省黔西南地区进行降水估测。综合考虑了地理环境、气候、距雷达中心距离等3个因素,对下属的8县1市进行降水估测,运用了不同仰角进行多次实验,最后运用最小二乘法得到该区域的Z-I(反射率因子-降水)关系,选取2005年1-7月的部分资料进行检验对比,并对降水误差从地理环境、雷达性能等多个方面进行分析。结果表明,用此方法得出的Z-I适用性较好,准确率较高,为降水估测提供了较可靠的判据。