基于MODIS多通道资料的白天雾监测

根据云雾微物理性质的差别,用SBDART辐射传输模式模拟了MODIS通道1、6、20、31的云雾光谱辐射特性。模拟结果表明,这4个通道的辐射值中都包含有云雾的信息,能体现出云雾的微物理性质差异,可以用来区分中高云、雾和无云地表,从而实现白天雾的监测。在模拟分析的基础上提出一种白天雾监测的方案,并进行了实例分析。实例分析结果表明,这种多通道雾监测方法提高了白天卫星识别低云和大雾的能力。     

正则化方法在风海流Ekman模型资料同化中的应用

针对修正的风海流Ekman模型，采用变分同化技术结合反问题的正则化技巧，对模式的初始条件、边界条件和模式参数进行最优调整，使模式解与观测场能较好地符合。在对模式参数的估计过程中，引进正则化思想，在目标泛函中增加稳定泛函，从而克服在调整模式参数时造成的不适定。并通过数值试验进一步肯定正则化理论在资料同化中的作用。     

飞机积冰业务预报技术研究

分析研究了飞机积冰的物理过程和影响因子，试验对比积冰算法。采用MM5中尺度数值模式和预报产品，建立了飞机积冰预报模型，用历史飞机报告检验及业务运行验证，预报效果较好。     

SBDART辐射传输模式及其在飞机潜在积冰区反演中的应用

SBDART(平面平行辐射传输模式)是近年来国际上比较流行的一种计算辐射传输的模式，该模式旨在解决在卫星遥感和大气辐射能量平衡研究中遇到的各种辐射传输问题。它是基于大量经过仔细筛选的物理模式而建立起来的辐射传输模式，并且在实践中发展完善。文章详细介绍了SBDART模式的功能和结构，并利用SBDART模式结合卫星资料反演出云的光学厚度、有效粒子半径及消光系数，实现了对飞机积冰区域的有效识别。     

埃玛图微机制作及对流有效位能的计算

该文阐述了微机制作简化埃玛图的思路和方法,介绍了与对流密切相关的大气能量参数ＣＩＮ、ＣＡＰＥ的计算方法,分析了两个实例,并对文中设计的大气能量计算方案的应用前景进行了讨论。     

利用ATMS资料反演台风“海燕”温湿场效果研究

通过搭载在NPP卫星上ATMS探测器所获得的微波探测,针对台风“海燕”进行温湿廓线反演,并将反演结果与ECMWF再分析资料对比,研究ATMS资料在台风“海燕”中的反演的应用效果。结果表明,反演所得温湿廓线有着较高的空间分辨率,对台风系统的温湿场结构有着细致的反映。对于实际温度较低的区域,ATMS反演的温度场总体偏低,而实际温度场较高的区域,ATMS反演值总体偏高,在实际应用中需要进行系统订正。在垂直廓线的反演方面,台风三个区域的反演结果与实际观测接近,这对台风的监测与预警有重要意义。      

云分类中逐个修改聚类和模糊聚类分类性能的对

利用卫星图像对各种云型进行识别在大气科学领域具有重要意义，为了深入了解云分类过程中逐个修改聚类和模糊聚类对各种云型的识别能力，采用极轨卫星EOS／MODIS图像资料和静止卫星GMS-5图像资料，在样本采集和特征提取的基础上。选择不同的光谱或纹理特征对两种分类器的分类性能进行测试和对比分析。结果发现，不管采用哪种图像资料，提取哪些特征量，逐个修改聚类的平均分类准确率总体上略高于模糊聚类。但就两种分类器对各种云型的识别能力而言，模糊聚类对低云和高云（如层云、薄卷云、密卷云、卷层云、积云）的分类准确率明显好于逐个修改聚类，而逐个修改聚类对积雨云的分类准确率稍高于模糊聚类。从各类别间混判的情形来看，积雨云和高中低混合云、低云之间及卷云子类之间混判的情形较多，模糊聚类与逐个修改聚类相比，混判的类别增多，相对比例减少。     

应用GEM模式作北京地区航空气象要素逐时预报的探讨

本文给出了应用Generalized Equivalent Markov model(简称GEM模式)作北京地区航空气象要素逐时预报的数学模式、制作步骤、试验结果及其分析,并展望了在航空气象要素短时预报中应用GEM模式的发展前景。     

MECHANISM FOR THE SUSTAINING ATMOSPHERIC RESPONSE TO WARM WINTERTIME SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALY IN THE KUROSHIO EXTENSION

Sensitivity experiments with atmospheric general circulation model CAM3 have been performed to investigate the atmospheric response to warm wintertime sea surface temperature anomalies in the Kuroshio Extension (KE). Mechanism for the sustaining abnormal atmospheric response to sea surface temperature anomaly (SSTA) is revealed. It is found that the warm wintertime SSTA in KE leads to soil moisture changes across the Asia continent. The abnormal soil moisture may possibly be one of the reasons for the sustaining of abnormal atmospheric response intrigued by SSTA. Oscillations of perturbations intrigued by warm wintertime SSTA in KE, which have similar frequencies with that of intrinsic atmospheric oscillations, are superposed on the atmospheric oscillations and propagate with primary periodic oscillation of the atmosphere. These SSTA-intrigued oscillations are coupled with natural atmospheric oscillation and finally become parts of it. This is probably another reason for the sustaining of abnormal atmospheric response to SSTA in KE.     

ATMS微波资料特征及其对台风路径预报的影响

采用2012年8月1—30日ATMS(Advanced Technology Microwave Sounder)卫星微波资料,在WRFDA系统中进行资料特征统计分析以及偏差订正试验。针对2012年8月第13号台风“启德”、第14号台风“天秤”和第15号台风“布拉万”,检验同化ATMS卫星微波资料对台风路径预报的影响。结果表明:偏差订正前,ATMS除个别窗区通道和湿度通道偏差大于对应AMSUA/MHS通道外,其余通道偏差均小于后者;与AMSUA/MHS相比,ATMS偏差随扫描位置的变化较小且平滑,ATMS96个扫描点的资料均可用;ATMS窗区通道偏差最大,温度中层通道偏差最小;使用ATM S资料导出的偏差订正系数,可减小温度和湿度通道偏差,相比于直接使用NOAA-18偏差订正系数,可改善台风路径和最低气压预报;个例研究表明,同化中加入ATMS资料后可使台风路径预报偏差降低31%。