浙江北部一次热带低压引发的大暴雨过程分析

利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图及相关定量产品,分析了2013年8月18—19日浙江北部一次大暴雨天气过程。结果表明:(1)热带低压是此次暴雨产生的直接影响系统,低压与副热带高压之间偏东风急流为暴雨产生提供了水汽和能量条件。(2)热带低压具有明显的不对称结构,其中心随高度西倾;强对流云团主要分布在500 hPa低压环流北侧,也是此过程强降水的直接制造者,其移动演变与强降水区移动演变一致。(3)卫星云图及相关产品分析表明,相当黑体亮温(TBB)、射出长波辐射(OLR)低值带对强降水区具有较好的指示意义,其值大小对降水强度有较好反映;在实际业务中,可结合实况和卫星云图及相关定量产品对预报及时作出订正。(4)此过程水汽主要来源于东海,边界层为水汽通量辐合区;强降水区与850 hPa假相当位温密集带垂直;地面中小尺度系统为暴雨产生提供了有利的抬升条件;杭州湾喇叭口地形对降水有明显增幅效应。     

初始场和长波辐射对气候模拟的影响

对CCM2 (T42L18) 模式运行10次，每次初始状态稍微变化。试验结果表明了CCM2模式对初始场的响应，10次运行长波辐射（LWR）加热率的标准差在全球许多地方和谱的许多尺度上超过10%。相似的结果也可以从云和温度的计算结果中发现。从CCM2算法的10次运行和应用CCM2、MOR和NMC三种不同的LWR算法的3次运行的试验比较中发现，不同LWR算法模式运行之间的变率比没有LWR算法变化的初始场作用大得多。在CCM2模式中，比较应用CCM2、MOR和NMC三种不同的LWR算法的气候模拟，我们发现CCM2和MOR的算法比较接近，而和NMC的差别较大。但三种不同的LWR算法3次运行积分结果的平均值和不同算法间的绝对差值在全球许多地方和不同尺度上的差别都超过10%，远远大于初始场对气候模拟的作用。     

基于地震监测应用的地表温度和长波辐射数据对比分析

从数据本身特征及其应用2个方面对地震监测中常用的地表温度(land surface temperature,LST)和长波辐射(outgoing longwave radiation,OLR)数据进行了对比分析。利用全球数据进行的对比分析结果表明,2种数据在高纬度和中纬度地区具有空间分布上的一致性,但在赤道及低纬度地区则表现出明显差异,认为这一差异与云量分布关系密切;根据我国大陆的云量分布特点选择特征点进行LST和OLR的对比分析表明,云量大于65%的区域,二者的同步性较差,云量低于65%的区域,则同步性较好。据此,以同步性较好的青海地区和同步性较差的中南部区域为试验区,对比了2种数据的涡度计算结果。研究表明,在地震监测应用中,利用2种数据获得的地震异常信息在时、空、强特征上表现为相同或不同都是可能的,LST主要是对增温现象的反映,而OLR则侧重于对整个地-气系统异常的综合反映。     

内蒙古东部地区2次Ms5.9级地震前长波辐射特征分析

利用NOAA卫星长波辐射月值和月距平值资料作为地震监视手段,发现在2005年8月16日巴林左旗—阿鲁科尔沁旗Ms5.9级地震和2003年3月24日东乌珠穆沁旗Ms5.9级地震前,震中附近地区的“地—气”系统观测到地表有局部增温的热现象,表明孕震地区具有一定热辐射异常信息,说明长波辐射在震情的跟踪与判定方面具有一定的指导意义。     

川滇地区长波辐射场变化与地震活动关系研究

2007年6月3日宁洱6.3级地震发生之前, 在川滇地区(20°～35°N, 95°～110°E)出现了一次显著的OLR短期和临震的异常增强现象。 对该区多年来OLR场的连续变化分析表明, 这种增强现象在强震多发年与平静年有明显的差异, 其中在地震多发年OLR数值场不仅为正距平, 而且震前短期大多增强幅度大; 而在地震平静年OLR数值场变化则多为负距平且波动小。 上述结果对今后应用卫星遥感长波辐射信息跟踪监视和预测强震有启示性意义。     

水云的长波光学性质参数化

在研究水云的微物理性质与光学性质关系的基础上，提出了三种用于长波区域窄带和宽带水云光学性质计算的参数化方案，研究了应用不同的水云光学性质参数化方案和不同的宽带数目对云辐射性质的影响。分析了云滴的散射作用对有云大气中长波辐射通量和冷却率的影响。     

基于OLR资料的青藏高原地区对流活动研究

本文利用1980～2019年美国NOAA系列卫星观测的向外长波辐射(OLR)月平均资料和欧洲中心ERA5月平均地表热通量资料,研究青藏高原(以下简称高原)地区OLR与对流活动的时空分布及其演变特征,以及地表热通量与高原夏季对流活动之间的关系.结果表明:高原地区平均OLR强度由高原周边地区向中部递减,高原东部OLR低于西...     

定量遥感地表净辐射通量所需大气下行长波辐射估算模型改进

利用半湿润季风气候类型夏季近地层气象观测资料,对得到广泛应用的十种晴天大气下行辐射估算模型和两种昙天大气下行辐射估算模型进行检验。指出其中Iziomon(2003)晴天大气下行辐射估算模型是半湿润季风气候类型夏季较适用的估算模型。然而,在有云天空,Iziomon(2003)昙天估算模型误差比较大。本文依据实测资料,对Iziomon(2003)昙天大气下行辐射估算模型进行修正,修正后的模型估算值与实测值非常接近。由于应用常规气象站的大气温湿度来估算大气下行辐射仅代表近地层大气对其的贡献,不能反映整层大气的贡献,尤其在近地层与高空大气的水汽状况不一致时,上述模型将有较大的误差。为此本文结合Iziomon(2003)晴天模型中大气比辐射率的表达式,提出了运用红外辐射计以37°高度角对天空的观测值,来推算大气下行辐射的新方法。小汤山的试验数据表明,新模型的反演精度优于上述传统模型。     

华南地区强震前的卫星遥感信息特征

针对华南地区近15年来发生的6次破坏性地震事件,依据卫星对地遥感射出长波辐射OLR网格数据资料,进行了卫星遥感红外的震前异常特征分析。通过对OLR月际资料进行涡度处理分析,发现在上述几次破坏性地震前2～3个月,在震中附近地区都有显著的高值涡度中心,这一特征有可能做为未来强震预测的短期判定指标。     

FS-J1四分量净全辐射表在北极地区的性能评测

在全球变暖的背景下,全球的净全辐射监测越来越受到人们的重视,逐渐成为研究区域天气气候的重要手段。为了研究国产FS-J1型四分量净全辐射表在极地条件下的各项性能,于2017年4月10—23日在美国阿拉斯加巴罗地区(203.5°E,71.4°N)进行了为期2周的地面净全辐射量实时监测,并与极地地区应用较广的CNR4型四分量净全辐射表进行对比测试。结果表明:(1)在表面无结冰/霜条件下,国产仪器FS-J1型四分量净全辐射表在不同晴空和日夜条件下都表现出较好的精度和线性关系,各项参数与CNR4的相对误差和相关系数总体分别在5%以内和0.9以上。(2)受极地条件影响,FS-J1表面结冰/霜后,会对辐射变化的响应出现延迟,对总辐射表和地球辐射表分别能造成最大约25%和7%的相对误差。所以针对极地辐射站加设合适的通风加热装置、发展较为合理的误差订正方案仍是国产仪器以后需要改进的关键点。