卫星遥感资料处理系统完成技术改造

我省气象部门卫星遥感资料接收处理系统初建于１９８９年。十年来在植被监测、干旱监测、作物估产、火灾监测中为我省农业丰收、地方经济建设做出了积极的贡献。尤其是在森林防火监测中,发挥了不可替代的作用。随着现代化建设的突飞猛进,高科技、新技术的出现。原有的卫...     

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…     

Meteosat-5卫星HRI资料接收处理系统研制

为了接收定位于63°E的Meteosat-5卫星HRI高分辨资料, 研制了HRI接收处理系统并投入业务运行, 接收的资料通过9210 VSAT卫星通信网向用户广播.本文介绍了系统组成、研制内容和实验结果.     

一种基于卫星云图定量估计的三维显示方法

对卫星云图进行云地分离、云分类、云高估计等定量计算,并利用这些定量结果,用OpenGL进行三维建模,首先叠加地形,然后以混合的形式实现半透明与非透明云及全透明的地表区别显示,以云顶高估计结果作为云高,高程作为地面高度进行三角网格绘制,最终实现与实际云团基本相一致的三维云图。     

省域卫星估测降水的资料融合技术及精度分析

根据卫星资料估测降水精度不高的现状，提出了省域范围内利用卫星资料估测降水的初步结果与常规雨量观测资料结合分析的资料融合技术。给出了充分综合应用全省加密雨量观测网和省内常规天气报告等雨量资料，对逐时、6小时、24小时三种时段的卫星估测降水结果进行融合的具体方法。实例分析表明，该方法可使小区域卫星估测降水的精度有较大提高。     

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。     

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。     

卫星和雷达资料在暴雨数值预报中的应用研究

采用美国风暴分析预报中心开发的中尺度模式（Advanced Regional Prediction System,ARPS）的资料分析系统ADAS（ARPS Data Analysis System）,把中国CINRAD/SA、SB多普勒雷达反射率、风云-2E卫星的红外和可见光资料引入模式初始场,利用高分辨率中尺度模式WRF对2012年7月21日中国华北地区暴雨过程进行数值模拟。结果表明：加入雷达和卫星资料的WRF数值模拟,由于修正了中低层水汽,对降水系统预报有一定的调整,预报的降水落区位置和降水量中心值更接近实况;同时加入卫星和雷达资料同化后,明显改善了WRF降水系统预报偏慢的情况。雷达与卫星资料同化对WRF模式降水预报影响不同,雷达资料影响的时间短,只在6 h内预报起作用,而卫星资料影响时间较长,能够改善24 h内的预报。加入卫星和雷达资料,修正了水汽场,使降水预报在开始时间、量级和范围上均有改善,更接近实况。     

奥运保障消云减雨试验中的卫星资料应用

北京市人工影响天气办公室根据天气情况,进行了奥运消云减雨试验。2005年9月和2006年8月,使用FY-2C卫星资料对北京区域的云层进行分析研究。本文主要是描述了在多次消云减雨试验中,卫星反演数据的变化。     

NOAA-AVHRR卫星资料处理业务系统及其在生态环境监测中的应用

简要介绍了浙江省气象科学研究所自行设计和研制的NOAA-AVHRR卫星资料处理业务系统的设计思想、总体结构及主要技术特点,重点介绍了系统软件中三维立体图像显示技术及其在植被生态环境监测中的应用。     

应用卫星资料分析苏州夏季城市热岛效应

利用苏州2004-2007年自动气象站资料以及购自中国科学院对地观测与数字地球科学中心的Landsat 5卫星(25 m分辨率)资料,分析研究苏州地区城市热岛总体特点以及分布规律,并对可能变化做一些探讨.分析认为,由于城市热岛效应,苏州地区气温呈中间高两侧低的分布特征,气温高值中心呈西北-东南走向,沿太湖及沿江地区气温相对较低;苏州城市地表温度呈明显的放射型分布,以市区中心向四周呈放射状分布.     

气象卫星遥感地表温度推算近地表气温方法研究

气温是各种植物生理、水文、气象、环境等模式或模型中的一个非常重要的近地表气象参数.多年来气温数据以离散的常规气象站点观测为主,连续分布的格点气温数据则以站点资料插值而得到,分辨率低,无法反映地形等下垫面因素对局地气温的影响,在农业气候区划等研究中具有一定的局限性.随着卫星遥感地表温度算法的日趋成熟,为探讨卫星遥感地表温度数据在气温观测中的可能性和可行性,利用全中国2340个站点1998 2007年的逐旬平均最高气温数据,以及相应时段的NOAA/AVHRR旬最高地表温度数据,以线性回归及拟合模型为主,通过考虑植被指数、土地覆盖类型、季节、风速、气压、降水等各类影响因子,建立了旬最高地表温度与旬平均最高气温间的推算模型,并利用未参与建模的2002-2003年的常规气象站点气温数据,同时与推算气温和插值气温结果进行对比分析.结果表明,利用卫星遥感地表温度数据推算的旬值气温数据可取得较高的精度,尤其在地形复杂地区以及站点稀疏地区精度明显高于插值气温结果.     

基于FY-2D的新疆强对流云的识别

利用2007-2013年新疆的十场强对流天气过程以及与之相应的FY-2D静止气象卫星数据,分析了强对流云红外一通道、红外二通道、水汽通道及通道差的光谱特征,提取强对流云团样本点,采用统计方法确定判识指标的阈值范围,构建多通道多阈值判识方法。利用三场天气过程的地面实测降水资料分别验证了单时次和整场天气过程强对流云判识的准确性,结果表明：单时次强对流云的识别区域与发生降雨台站一致的准确率为83%;在整个天气过程中,强对流频次分布与降水实况吻合度较高,说明随着对流云团的移动和发展,判识区域与地面降水区域保持一致,验证了判识方法有效,阈值选取合理,可以为监测暴雨天气系统的发生、发展提供支持。     

机载云降水粒子成像仪的数据处理软件研发及其在云微物理研究的应用

云粒子成像仪(Cloud Imaging Probe,CIP)和降水粒子成像仪(Precipitation Ima-ging Probe,PIP)在云微物理和人工影响天气的观测研究中具有重要的作用.受限于仪器的成像测量原理,CIP和PIP所测云微物理数据质量因伪粒子的影响而降低,因此,急需一款能够对仪器所测数据进行订正...     

Examination of the quality of GOSAT/CAI cloud flag data over Beijing using ground-based cloud data

It has been several years since the Greenhouse Gases Observing Satellite （GOSAT） began to observe the distribution of CO2 and CH4 over the globe from space. Results from Thermal and Near-infrared Sensor for Carbon Observation-Cloud and Aerosol Imager （TANSO-CAI） cloud screening are necessary for the retrieval of CO2 and CH4 gas concentrations for GOSAT TANSO-Fourier Transform Spectrometer （FTS） observations. In this study, TANSO-CAI cloud flag data were compared with ground-based cloud data collected by an all-sky imager （ASI） over Beijing from June 2009 to May 2012 to examine the data quality. The results showed that the CAI has an obvious cloudy tendency bias over Beijing, especially in winter. The main reason might be that heavy aerosols in the sky are incorrectly determined as cloudy pixels by the CAI algorithm. Results also showed that the CAI algorithm sometimes neglects some high thin cirrus cloud over this area.     

Analysis of rainfall characteristics of the Madden–Julian oscillation using TRMM satellite data

Rainfall characteristics of the Madden–Julian oscillation (MJO) are analyzed primarily using tropical rainfall measuring mission (TRMM) precipitation radar (PR), TRMM microwave imager (TMI) and lighting imaging sensor (LIS) data. Latent heating structure is also examined using latent heating data estimated with the spectral latent heating (SLH) algorithm.The zonal structure, time evolution, and characteristic stages of the MJO precipitation system are described. Stratiform rain fraction increases with the cloud activity, and the amplitude of stratiform rain variation associated with the MJO is larger than that of convective rain by a factor of 1.7. Maximum peaks of both convective rain and stratiform rain precede the minimum peak of the outgoing longwave radiation (OLR) anomaly which is often used as a proxy for the MJO convection. Stratiform rain remains longer than convective rain until 4000 km behind the peak of the mature phase. The stratiform rain contribution results in the top-heavy heating profile of the MJO.Associated with the MJO, there are tri-pole convective rain top heights (RTH) at 10–11, 7 and 3 km, corresponding to the dominance of afternoon showers, organized systems, and shallow convections, respectively. The stratiform rain is basically organized with convective rain, having similar but slightly lower RTH and slightly lags the convective rain maximum. It is notable that relatively moderate (7 km) RTH is dominant in the mature phase of the MJO, while very tall rainfall with RTH over 10 km and lightning frequency increase in the suppressed phase. The rain-yield-per flash (RPF) varies about 20–100% of the mean value of 2–10 × 10⁹ kg fl⁻¹ over the tropical warm ocean and that of 2–5 × 10⁹ kg fl⁻¹ over the equatorial Islands, between the convectively suppressed phase and the active phase of MJO, in the manner that RPF is smaller in the suppressed phase and larger in the active phase.     

FY-3A卫星近海面气象要素在冬季夜间海上能见度分析中的应用

对FY-3A气象卫星大气温度湿度廓线资料进行夜间大雾低能见度分布反演计算,并运用美国LAPS(Local Analysis and Prediction System)局地分析与预报系统,与FNL再分析资料多要素反演数据进行多源要素融合分析。FY-3A卫星反演得到的大雾低能见度分布,经与Micaps(Meteorological Information Comprehensive Analysis and Process System)系统地面天气图, FY-2E地球同步卫星红外云图,要素统计气象年鉴记录等对比检验,显示反演的低能见度区范围及强度合理。尤其是对海上缺乏常规观测资料网的海域,提供了夜间海上能见度分布信息。进一步地通过LAPS系统对比卫星资料、再分析资料、以及卫星与再分析资料融合的3种方案结果,显示将卫星监测资料与FNL再分析资料的融合效果,对单来源资料反演的大雾低能见度分布有较好的改善。融合后对卫星资料而言,卫星轨道盲区已经弥合,其次,获得了海上低能见度区分布的信息,对海上和沿海雾区能见度的强度得到合理改善。对于FNL再分析资料,原有的各项要素强梯度被合理平滑。低能见度范围也有调整改善。重要的是海上大雾低能见度区的分布,得到FY-3A卫星信息和数值模拟信息的互相验证与信息综合,可信度增强。     

地形云人工增雨条件卫星探测反演个例分析

选取2007年6月21日陕西白于山区地形云降水过程,用极轨卫星资料反演高空间分辨率的云微物理特征.对云降水物理结构分析表明:(1)山前云区(迎风坡)云顶亮温(T)为-31℃,粒子有效半径(Re)为9μm,含有丰富过冷水,缺乏冰晶;(2)T=-20℃的低云在有高云参与的情况下,产生了较多的降水;(3)山前云区面积约400...     

利用FY-3C气象卫星GNSS掩星估计全球重力波变化与分析

大气重力波是地球大气层中广泛存在的重要大气动力学扰动,研究其分布和变化规律对理解大气物理、大气结构以及大气动力学等具有重要意义.传统大气重力波探测手段,如雷达和探空气球等,均存在探测时间短、有效探测高度低等缺点,全球卫星导航系统（GNSS）掩星观测具有全天候、低成本、高精度等优点,被广泛应用于地球大气探测和研究,为研究区域或全球重力波变化和活动特征提供了新的观测手段.本文利用中国第一颗搭载GNSS掩星设备气象卫星——风云3C （FY-3C）获得的掩星数据,反演得到2014年8月—2016年12月大气温度轮廓线,并首次估计重力波参数分布,分析了重力波参数的时空变化分布特征.结果表明,海陆季节性对流导致冬夏两季的重力波势能强于春秋两季,赤道对流作用导致赤道区域重力波强于两极,夏季南半球中低纬度地区重力波活动频繁,冬季北半球中低纬度区域重力波活动频繁.重力波随着高度的上升,势能逐渐下降.另外,地形是低层大气重力波的主要来源.     

大气气溶胶的垂直非均一对向上亮度和卫星遥感地表反射率的效应

均一模式和两层模式是两个忽略气溶胶垂直非均一、并广泛用于卫星遥感的辐射模式。通过两个模式的数值模拟，分析了气溶胶的垂直非均一对向上天空亮度和卫星遥感地面反射率的效应。数值模拟选用了２４个有代表性的气溶胶模式。对于具有强分子散射的卫星短波通道，由于分子和气溶胶散射性的明显不同，应用均一和两层模式计算的向上亮度往往存在较大误差。对长波通道，如果气溶胶的光学特性随高度变化不大，该亮度误差较小，但如果存在不同散射相函数和一次散射反照率的气溶胶层，该误差仍可能较大。对于干净的大气，由均一和两层模式计算的亮度误差可分别高达３１．４％和３１．５％，而对于混浊的大气，该误差可分别高达６７．８％和５９．２％。该亮度误差可以引起地表反射率解存在大的不确定性，特别是对于短波通道和强吸收的气溶胶。对于包含强吸收气溶胶的混浊大气，均一和两层模式不适合于大气订正应用。