二氧化碳切片法测定静止卫星的云风

二氧化碳切片法(CO_2 slicing method)是美国威斯康星大学空间科学和工程中心(SSEC)研究出来的一种最新的测定静止卫星云风的方法。静止卫星云图的云风测定是最新的测风方法之一,它可以获得广大热带海洋地区无无线电测风观测区域的风的资料。从云的移动来测定高空风是最古老的测风方法之一。在1896—1897年期间的国际云年已热衷于云飘浮的天气学观测,并由此而得出月平均环流。但是随着无线电测风和探空的发展,云风的观测已逐渐不用。随着静止气象卫星的发展以及数值预报上为了改进初值的需要,利用静止气象卫星得到的每半小时一张云图进行云风测定的工作得到重视和迅速发展。在第一次全球大气研究计划全球试验(FGGE)期间,美国国家环境卫星局(NESS)测定了 GOES静止业务气象卫星的云风;美国威斯康星大学的SSEC 测定了 GOES 静止业务气象卫星热带区域     

GMS卫星图象重采样方法探讨

为便于小区域静止气象卫星图象与地理信息、数字化雷达等资料的同化、叠加分析,必须对ＧＭＳ卫星图象资料进行重采样。本文采用非线性卫星原始图象定位技术,讨论了ＧＭＳ卫星图象的４种重采样方法,结合实例计算,对各方法的综合能力作了评估。结果表明,静止气象卫星环境监测资料重采样以最优权重法为宜,卫星云图资料重采样应采用双线性法。     

GOES卫星数字图象低成本获取和显示系统

一种采用新技术的便宜的高质量的GOES卫星数字图象系统已研制成功.该系统适合于边远外场试验场站使用,它能在普通电话线路上高速(高达10000波特)获取数字资料.该系统可以显示卫星视场所观察到的图象或重新画出等距方位地图投影的图象,它可与雷达图象进行直接的无失真的比较.这种图象可利用本系统内若干算法规则来增强显示,能以几种分辨率(直至GOES卫星极限分辨率)来显示图象.用这种系统处理的图象无论对预报还是外场气象试验作业决策都极其有用.     

两种导风方法在台风路径分析中的 应用比较研究

基于云导风使用的最大相关法（已经广泛应用）和TCFM法（傅立叶相位分析法和最大相关法相结合）两方法的原理,开发了利用FY-2C静止气象卫星30min间隔卫星云图资料获得云迹风的可视化导风实验系统。利用该系统处理2005年夏季麦莎、卡努、龙王等3个台风期间的卫星云图,对得到的云迹风进行台风路径反演分析。结果表明,TCFM导风方法得到的结果优于最大相关法。     

QuikSCAT卫星遥感与MM5模拟海表面风场的综合分析

利用2000—2009年中国近海海域(105~135°E,0°~45°N)Quik SCAT卫星遥感风场资料和2007年MM5模拟风速结果,运用对比验证、经验正交函数(empirical orthogonal functions,EOF)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法,分析了Quik SCAT卫星遥感风场资料和MM5数值模拟风速结果的特征。结果表明:两者风速的空间分布形态相似,且风速变化密切相关;QuikSCAT卫星遥感风场的空间分布形态更加接近实测结果,而模拟风速结果的量值更加接近实测结果。采用PS(Pattern-Scaling)方法分别提取了Quik SCAT卫星遥感风场的空间分布形态和模拟结果的量值,得到的风速空间分布形态与Quik SCAT卫星遥感风场一致,且风速量值与模拟风速结果相同。通过初步检验发现,PS方法改善了卫星遥感风速在中国近海海域风速偏大的问题。     

多光谱卫星图象综合处理系统的可视化设计

多光谱卫星图象中蕴涵着丰富的气象信息，在天气监测和预报工作中发挥了重要作用。为使多光谱气象卫星图象更好的为气象工作服务，我们初步开发了多光谱卫星图象综合处理系统(MSISPS)。本文详细地论述了多光谱卫星图象综合处理系统的可视化设计原理、思想和方法以及此系统实现的主要功能。还介绍了位图显示、动画处理、创建新窗口和状态栏利用等关键技术在MSISPS中的应用。与现在的相关的软件相比，MSISPS实现了多光谱卫星图象的云分类分析、降水场分析和湿度场分析的可视化和交互式操作，使气象卫星图象处理的新技术和新方法得到了简便、高效、快捷的应用。     

McIDASⅢ:新一代的人机对话资料存取和分析系统

1.引言处理静止卫星地球图象和气象资料的人机对话资料存取系统(McIDAS)于1970年初首先在威斯康星大学的空间科学和工程中心(SSEC)研制出来。此后,McIDAS 系统的硬件和软件不断得到改进。我们可以具体     

法国 VIZIR 图象显示装置

根据与法国国家气象局签定的合同,欧洲推进协会(SEP)研制了 VIZIR 图象显示装置。这种图象显示装置与卫星资料接收机配用,能提供轨道观测的准确图象。图象的特点是:再现性好,分辨率高。VIZIR 图象显示装置所采用的先进技术有:利用激光来按卫星资料输入速率进行光电调制;用以安装照相胶片的滚筒由活动磁性支座支持;所有光电部件(激光器、调制器、反射镜、透镜)安装在对振动不敏感的隔振板上;利用伺服反馈回路与调制器相联,用以补偿调制器的非线性,并限制激光的功率漂移;利用可变的斜率放大器对照相胶片乳胶层响应的非线性特性进行补偿等。VIZIR 图象显示装置使用时适应性好,除     

泰勒斯-N卫星AVHRR资料磁带信息格式

卫星接收处理设备接收到泰罗斯-N气象卫星发下的高分辨图象传输(HRPT)资料后要进行预处理(即地理定位、定标及质量检验),并把甚高分辨率辐射计(AVHRR)资料和低数据率(TIP)资料分离开。AVHRR资料可以记录在计算机兼容磁带(CCT磁带)上,也可经过图象处理后形成图片。提供给用户的产品有两种形式:一是图片(拷贝成胶片或相片),用户只需进行图象解释;另一种是CCT磁带,它已经过预处理但未作图象处理,要由用户自己提取所需的信息。由于我国不少部门已有自己的图象处理设备,因此CCT磁带对他们来说更为方便灵活。使用CCT磁带首先需要知道资料的信息格式,这里作一简要介绍。     

读图

正全球大气风场层结探测卫星研发取得新进展欧空局(ESA)研制的计划在2017年末发射的,将是世界上第一颗专注于全球大气风场层结探测的卫星。在距离该卫星预计升空时间还有一年的时候,卫星探测的关键探测器——Aladin风探测器研制成功。该探测器由两支强大的激光发射器、一个大型望远镜和多个非常敏感的接     

基于尺度不变特征变换的云导风计算方法

提出了基于尺度不变特征变换的云导风计算方法,通过计算图像的尺度不变特征点并进行特征点匹配得到云导风矢量结果。选取风云2号卫星拍摄的卫星云图作为实验基础数据,运用传统的最大相关系数法和基于尺度不变特征变换的匹配方法,对得到的两种计算结果进行对比分析。结果表明:基于尺度不变特征变换的匹配方法计算得到的有效风矢量较多,且分布有规律,能很好地应对不同情况的云团情况计算出合理的风矢量结果。     

机载云粒子视频显微镜

研制了一种新的机载云粒子测量系统.系统由三部分组成:云粒子检测部件、图象显示与记录部件和控制部件.装于飞机头部的探测部件由三部分组成:用于调节采样时间的两个快门、步进式疏水镜台以及带有电荷耦合器件(CCD)视频照相机的光学显微镜.根据阴极射线管上的云粒子图象,用目视即刻就可辨认出云粒子的相态(冰和水)、尺寸、形状和数目.云粒子图象可同时记录在视频磁带录相机(VTR)内.飞行之后,图象信号可方便地从录相机中读出,并由粒子图象分析器进行处理,供进一步分析使用. 观测结果表明,该系统能以1.4秒的时间分辨率提供直径范围为5～150微米云粒子的高质量图象.本文对由粒子图象计算得到的液水含量和由J-W热线含水量仪所得值进行了比较.     

GMS卫星展宽云图数据信号及其分离

我国的卫星地面站,最初是收日本地球同步卫星GMS上的HR—FAX(高分辨)和LR-FAX(低分辨)模拟图像信号。这两种信号是由GMS上的VISSR(即可见光红外自旋扫描辐射仪)每隔3小时作一次观测,并由日本卫星中心处理后生成的。这有两个缺点:1.地面站只能得到模拟云图,不能提取用户需要的气象要素,不能进行自己需要的数字处理;2.观测     

MM5和WRF对中国东部地区冬季边界层模拟效果比较

应用MM5和WRF模式对2006年和2007年12月中国东部地区边界层气象要素进行了逐日模拟,利用地面常规观测资料及南京和安庆逐日探空资料对两个模式模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估与比较。结果表明:MM5和WRF模式模拟的地面温度和相对湿度均较理想,风速效果略差;两个模式模拟的温、湿、风效果均是白天优于夜间;根据观测与模拟的相关性,对温度的模拟效果东部优于西部,相对湿度的模拟效果由东南向西北变差,风速模拟效果平原优于丘陵和山区。总体上,WRF模式对地面温度和湿度的模拟效果均优于MM5模式。以南京、安庆两站为例的边界层内气象要素模拟效果评估结果表明:MM5和WRF模式模拟的150 m以上边界层内温、风、湿廓线均较可信,150 m以下的效果略差,20:00比08:00(北京时)模拟效果好;总体上,WRF模式对温度和湿度的模拟效果较好,而MM5模式对风速模拟效果稍好;两个模式均能再现近地层逆温,都有高估逆温频率的倾向。     

卫星风推导和应用综述

该文介绍了卫星风推导和应用的进展, 包括卫星风的算法, 卫星风在数值天气预报中的应用, 卫星风在天气分析和预报中的应用以及卫星风的研究工作动向。目前各个卫星数据处理中心卫星风的算法大体一致和稳定。风矢量的追踪用相关匹配法, 而风矢量的高度指定依靠双通道物理方法。卫星风的质量是从图像定位和定标开始的许多工作阶段的综合结果, 确保每个工作段的高质量对于风矢量的计算都十分重要。卫星风的高度指定仍然是最有挑战性的课题。因为物理定高方法进展不明显, 近期内尤其要重视几何定高技术的研究和使用。静止气象卫星的风对数值预报的影响在热带和南半球是正反馈; 由于在极地地区各种资料都十分匮乏, 极地卫星风对数值天气预报有非常明显的正反馈。卫星风与云图叠合显示, 在主要雨带、副热带高压、强对流和热带气旋的诊断、分布、预报中十分有用。     

静止气象卫星图象实时处理方法

本文提出一静止气象卫星图象实时处理方法。在没有计算机的条件下用硬件完成放大、增强、注释、合成和网格地图叠加等，同时还能从传真机得到图象硬拷贝。此方法已在GMS卫星展宽云图接收和处理系统中推广应用。     

电视天气预报图形软件的设置

中央电视台每天晚上的新闻联播结束后,要播放由中央气象台制作的天气预报录像。这套天气预报录像的内容丰富,形式生动活泼,形象也较直观。 天气预报节目由卫星云图(图象)和经计算机处理的天气预报(图形)两部分组成。用来制作天气预报图形的是国产长城0520AS微型计算机,该机配有一块648×504彩色超高分辨率显示器控制板(8种颜色),其分辨率比IBM-PC/XT的高分辨率还要高,这为电视天气预报图形软件的研制,提供了方便。     

(四)用卫星云图估计降水

前面两讲介绍了卫星云图的识别原理和几种天气系统的分析方法,这些都是利用卫星云图作定性分析。除此而外,利用卫星云图也可以作多种气象要素的定量分析。如:用红外云图推算海面温度、云顶温度和云顶高度;估计台风中心的最大风力;改进500毫巴的数值分析;估计降水量等等。本讲着重介绍如何用卫星云图估计降水。 目前用于估计降水的气象卫星资料主要有三种:即电视云图、两通道(0.5—0.7微米和8—12微米)扫描辐射仪云图和电子微波(1.55厘米)扫描辐射仪云图。就估计降水的方法而言,主要有三类。 第一类是建立在图象显示云图的基础上,根据卫     

地表物理参数影响MM5模式预报的个例分析

据美国国家大气研究中心(NCAR)提供的和利用卫星遥感反演资料所得到的地表物理参数分别应用于中尺度数值模式MM5中,选取1998年6月28～30日的辽宁强降水过程进行了敏感性试验。结果表明卫星反演的下垫面物理参数使模拟结果更接近观测值,其优势随着网格距的减小而逐渐明显。同时,下垫面物理参数的改变对于动力、热力场也有一定的影响。     

渤海西岸一次极端大风的特征和成因分析

利用NCEP-FNL资料、FY-4卫星红外云图资料、雷达资料和自动站资料,对2021年4月15日渤海西岸由大尺度冷空气和中尺度对流系统共同作用形成的极端大风进行特征和成因分析。结果表明：(1)FY-4卫星红外云图云顶亮温表现出指状特征,雷达反射率因子表现为两个弱回波带在渤海西岸合并加强为一条带状回波,随着系统东移由带状回波演变为弓状回波。(2)上冷下暖的不稳定层结为锋面触发对流提供有利环境条件,在径向速度图上出现较大范围速度模糊和中层径向辐合。(3)此次大风过程具有雷暴大风和冷空气大风混合的大风特征,大风成因是由大尺度冷空气产生的动量下传、大尺度变压风、梯度风以及中尺度雷暴冷池出流共同导致的。