FY-2双星亮温归一化其在台风强度的分析中的应用.pdfVIP

* FY-2 双星亮温归一化及其在台风强度分析中的应用 覃丹宇 （国家卫星气象中心，北京，100081）    摘 要 针对台风业务应用中发现FY-2D和FY-2E双星观测存在亮温差过大的问题，本文以2010 年台风鲇鱼（Megi）为例，利用 2010年 10 月 17日 1030-1230UTC 的FY-2D/E 红外 1 通道数 据，分析 FY-2D和 FY-2E双星观测的亮温差，初步探讨了其形成原因，并针对该问题提出了 双星亮温归一化的解决方法，结果如下：（1）FY-2D 和 FY-2E 双星观测亮温差异主要是由 观测角度引起的，在不同的观测角度上收到不同云不同程度的影响，双星观测亮温差异主要 受辐射路径上云的影响；（2）为了能联合应用 FY-2D 和 FY-2E 双星观测结果，可采用 CDF 匹配法对双星亮温进行归一化处理。个例分析表明，经归一化处理以后，双星的 PDF 分布更 趋一致，甚至在很多地方出现重合，归一化效果良好。在台风定强分析中（如 ADT 算法）， 归一化处理可作为数据预处理的一部分内容，不影响后面的算法和流程。   1  引言  我国是世界上少数几个受台风影响最严重的国家之一, 平均每年约有 7 个台风（包括热 带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风，以下统称为台风）在我国登陆（许映龙等， 2010 ）。自从有了气象卫星，对台风的监测无一漏网。尤其是静止气象卫星，具有高时间频 次的观测特点，在监测台风方面具有得天独厚的优势，因此，也在台风监测、分析和预报业 务工作中发挥了巨大的效益。 对台风的监测分析中，定位和定强是其中两项非常重要的工作。由于在广袤的海洋上缺 少常规观测，依据卫星资料对台风进行定位和定强甚至已成为唯一的技术手段。回顾台风定 强技术发展的过程，20世纪 80 年代初，Dvorak（1984）发展了以红外和可见光图像云型识 别为基础的台风位置和强度估测方法，即 Dvorak 技术（Dvorak technique，简称 DT），直 至目前，仍然是全球台风业务部门估计海上台风位置和强度的主要工具和标准（Velden and Coauthors，2006）。由于 DT 技术依赖主观分析，不同的人得到的结果差异较大，因此，利 用增强红外云图，基于 DT 技术的客观分析方法 ODT（Objective Dvorak Technique）逐渐 得到发展（Velden et al，1998）。但 ODT 技术对强度达不到台风级别的热带气旋无法自动 获得其强度估计，因此，Olander et al.（2002）随后发展了能够适用于所有强度等级台风 强度估计算法，即 AODT（Advanced Objective Dvorak Technique）。随着卫星遥感技术和 计算机技术的不断发展，新的台风客观定强算法已经不再局限于 DT 技术。目前，ODT/AODT 已改名为 ADT（Advanced Dvorak Technique），由美国威斯康辛大学 CIMSS（Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies）继续开发和使用，不断融入必威体育精装版的卫 星遥感技术（Olander and Velden，2007）。 国内文献中，主要利用卫星资料研究台风的成果很多，如方宗义等（1980）在分析热带 气旋不同发展阶段的云型特征的基础上，提出了利用卫星云图估计热带气旋强度的方法。江 吉喜（1986）在DVORAK方法的基础上，提出了一个利用增强红外卫星云图分析热带气旋的方                                                                * 国家自然科学基金 ）资助 法，包括确定热带气旋中心位置和估计热带气旋强度等两个部分。我国的自动和客观台风定 强技术目前才刚刚起步，主要是引进和消化ADT，使用国产静止气象卫星FY-2D/E数据。而 FY-2D/E在汛期通过双