用神舟三号中分辨率成像光谱仪数据反演大气水汽

2002年3月中国神舟三号飞船发射成功，所携带的中分辨率成像光谱仪获取了一批940nm波段的遥感数据。本文用其中的部分资料做了反演水汽的试验，给出一些结果和分析。     

从ASTER和Landsat／TM卫星数据反演日本千叶地区地表反射率和气溶胶光学厚度分布

在卫星遥感大气研究中，已有的精确反演海洋表面反射率和其上空气溶胶光学厚度分布的算法，由于陆地地表像元反射率的不均一性，使得这些方法在应用于陆地表面反射率的反演中具有一定的局限性。而利用三步校正法可以去除地表邻近像元的影响，从而消除这种局限性。文中介绍了三步校正的算法，并对日本千叶地区ASTER卫星数据进行了大气和地表邻近像元的影响校正，精确地反演了该地区的地表反射率，通过地表反射率和气溶胶光学厚度之间的关系计算得到了气溶胶光学厚度的分布。同时证明了在洁净天反演的地表反射率可以应用于反演同一季节中非洁净天的气溶胶光学厚度分布，这样不但减小了气溶胶模式选择的影响，而且实现了在缺少太阳辐射计数据情况下获得气溶胶光学厚度分布的目的。     

大气折光对水平角测量影响及对策研究

通过测量实践和试验,分析了大气折光对特高精度边角测量的影响,指出旁折光是水平角测量误差的主要来源,而对边长的影响甚微;同时,边角网中水平角测量时起始方向的选择十分重要,提出了采用测量机器人作自动观测的一种起始方向确定和质量检查方法;并阐述了特高精度边角网布设和施测中为减少大气折光影响的一些对策.     

单站GPS遥感水汽含量范围的确定及结果分析

随着GPS技术的日益成熟和研究的不断深入,GPS的定位精度得到了大幅度的提高,为其在测绘、交通、林业资源、石油勘探、精细农业等行业的应用提供了更广阔的空间。GPS气象学(GPS/Meteorology简称GPS/MET)的诞生改善了原有大气监测技术的局限性,极大的提高了气象监测的时空分辨率,但是在将这项技术由试验阶段向推广普及应用的过程中,单站地基GPS监测的有效范围以及水汽解的精度一直为广大气象学家们所忽略,本文在对以往GPS气象数据收集和整理的基础上,根据理论计算和实际验算,得出了一些有益的结论。     

广西大范围暴雨期间孟加拉湾强对流演变及东移特征

分析1980~2002年主汛期(5~7月)广西锋面型大范围暴雨期间孟加拉湾对流云团演变及与之相应高低空环流变化,结果表明:孟加拉湾强对流在广西暴雨发生前3天发展最为旺盛,受孟加拉湾低槽引导,对流云团爬上中南半岛进入广西,当其与高原东移的云团相结合时再次发展,造成广西大范围暴雨。分析200 hPa高度场和流场结果表明:当广西暴雨发生时,孟加拉湾、中南半岛及广西受200 hPa南亚高压控制。分析850 hPa水汽通量矢量场结果表明:广西锋面型暴雨发生时,从孟加拉湾到广西上空有一西南气流的水汽输送带,广西暴雨水汽主要来源于孟加拉湾。     

陕北春季森林火灾气象条件分析

通过对1989~2004年间陕北春季森林火灾发生期气象资料进行研究分析,指出春季2~5月份林火期气候特征、森林火灾易发期天气环流特征,林火的发生与冷空气活动密切相关。在春季森林火灾期地面气象要素也呈现出一定的变化规律。     

陕西强连阴雨天气个例的综合分析

利用T213客观分析资料,对陕西2003年8月24日~9月7日强连阴雨天气过程的综合分析表明,连阴雨发生在欧亚稳定的环流形势下,乌拉尔山阻塞高压的建立和稳定使东亚中纬度纬向环流得以长时间维持。偏北、偏西、偏强的西太平洋副热带高压,不仅使冷空气受阻于秦岭山脉附近,同时其外围的偏南气流也为雨区提供了丰富的水汽,而乌拉尔山阻塞高压的崩溃引导冷空气大举南下,西太平洋副热带高压的东移南退则预示着持续的降水天气的结束。东亚合成环流的垂直结构表明,连阴雨期间秦岭邻近地区始终处于锋区中,并存在低空辐合、高空辐散的垂直结构。水汽条件分析表明连阴雨期间水汽的输送主要在对流层底部。热力学条件分析显示连阴雨期间河套始终为高潜热能区和位势不稳定区,偏南气流对热量的输送与高潜热能的维持有密切的关系,而低层偏东气流的加强促使了潜热能的释放,并导致了秦巴山区强降水天气的产生。     

东北地区降水与大气环流关系

利用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法, 将1951—2004年逐日的海平面气压场分型, 得到27种不同的环流型, 研究了大气环流型与我国东北地区降水的关系。给出了8种出现频率最高的主要环流型出现的规律及它们平均的环流形势, 分析了8种主要环流型下东北地区降水异常分布状况, 并选出东北地区资料齐全、有代表性的9个站点进行了深入细致地分析, 成功地建立了降水与环流型出现频率的统计关系, 并用此重建了9个代表站54年的降水序列。结果表明:Lamb-Jenkinson大气环流分型方法可以很好地应用于我国东北地区, 由此划分的环流型符合实际情况; 8种主要环流型与降水的空间分布特征有很好的对应关系; 所建立的9个代表站降水距平回归方程能够解释近54年各站的大部分降水变化, 进一步证明了东北地区降水与大气环流之间的密切关系。     

北京地区单双频地基GPS大气水汽遥测试验与研究

该文对北京地区单双频地基GPS大气水汽监测网布网依据、单频与双频地基GPS测量数据解算技术应用、GAMIT和Bernese地基GPS数据分析处理软件应用、远程遥控GPS数据采集与通讯系统、资料分析与数值同化应用等方面的工作进展进行简要介绍,重点讨论了单双频地基GPS大气水汽资料的解算技术及其应用效果。结果表明:在北京天气敏感区通过单双频地基GPS接收机合理组网布局,可构建并利用高分辨率电离层延迟订正技术将单频接收机的大气水汽监测精度提高到实用水平,为强降水天气预报提供有价值的产品。     

华北盛夏旱涝的环流型特征及其在初夏的预兆

文中应用NCEP/NCAR 500 hPa逐日资料对影响华北盛夏旱涝的环流特征进行分析,给出了盛夏旱涝分别与“西高东低”和“东高西低”流型的对应关系。并进一步研究初夏与盛夏的环流演变特征,得知若在6月500 hPa华北出现异常增高过程时,则盛夏多出现“西高东低”流型,华北少雨;反之,6月华北出现异常低压过程时,盛夏多出现“东高西低”流型,华北多雨。6月华北高压区环流特征与盛夏的环流型相关系数达0.597,与华北中部盛夏降水相关系数为0.562,为初夏进行盛夏旱涝短期气候预测提供了依据。以此为根据建立了初夏对于天津盛夏降水短期气候预测的经验方法,在2002—2004年的业务应用中预报趋势都是正确的。