中尺度暴雨的遥感理论和方法研究-中国气象科学研究院.ppt

第五课题：中尺度暴雨的遥感理论和方法研究许健民、刘黎平 (一)雷达专题组汇报 刘黎平、薛纪善、邱崇践 崔哲虎、周海光 主要内容 研究内容 进度安排 工作进展 主要问题 研究内容 雷达气象产品生成方法和软件系统研究 雷达网的三维格点资料、地面降水产品、风场拼图产品 卫星和雷达资料和产品在数值模式同化中的应用 卫星、雷达和云参数的同化 中尺度暴雨三维结构分析及雷达遥感新理论研究 晴空回波的探测及应用、暴雨热力和动力结构研究、遥感新技术研究 进度安排 在2005年12月前，完成气象产品算法研制工作；完成资料同化的整体构想和详细的方案，将红外和微波资料用到实时和再分析场中； 2006年12月前，提交外场试验个例气象产品；得到晴空风场、暴雨微物理和动力结构的一些特征 ；云导风产品、水汽通道亮温资料融合到实时和再分析场中。 项目进展（1） 雷达资料的质量控制 雷达资料的质量控制是生成产品质量的关键！ 开展了地物回波识别、地物遮挡对气象产品的影响、零度层亮带识别、对流云和层状云回波识别、雷达网回波强度订正方法、速度模糊剔除、等工作； 几个问题 资料同化部分在哪个课题？请项目确定。 密切本课题与外场试验的联系，希望外场试验尽快提供四个区域雷达、地面资料的个例样本、地面资料格式等，以便尽快试验产品算法。 希望外场试验考虑增加双线偏振雷达观测、重视暴雨发生前晴空回波资料的获取！ (二) 探测中尺度暴雨系统多参数三维结构的卫星定量遥感理论和方法及其在中尺度资料同化中的应用研究200508中期汇报 许健民 2005年8月30日 卫星遥感大尺度动力场 张其松 卫星遥感大尺度动力场工作进展 在大气辐射传输表的基础上，改进了云高度订正的方法。用GMS资料试算结果表明，使用大气辐射传输表以后，云高度指定的精度有了较大的改进。 把国外文献中记载外国己经采用的方法一一试算，如用一阶距代替相关法做匹配、次像元配准、质量指数、提高导风密度计算中的样本和有哪些信誉好的足球投注网站区域大小等。只要这些措施对提高风的分布、改进风的精度有用，就采用。这些措施的采用，加上使用标称图以后图像几何畸变的标称化，使风的分布、合理性和精度有了较明显的改进。 己经进行了业务运行，并将风的资料转成WMO规定的BURF码，向GTS分发。 FY-2C云检测、云分类 刘健 师春香 罗敬宁 VIS Image IR Image 云类型确定 积雨云（CB云）：对于段内某个类别，如果其水汽亮温和红外亮温的差值大于5K，说明此类别位很强的对流云团，即定义为积雨云； 密卷云：使用每个类别的红外和水汽亮温散点图分析，计算其斜率，如果其斜率很大则定义为密卷云，此处使用0.5作为经验阈值； 云类型确定 非密实高云：使用红外和水汽散点图分析，对于斜率比较高，红外亮温也较高的类别，定义其为非密实高云，此处使用0.3作为经验阈值； 高层云和雨层云：使用红外和水汽散点图分析，对于斜率比较低，红外亮温较高的类别，定义为高层云和雨层云。 红外图像与云分类图像对比 红外图像与云分类图像对比 《气象卫星遥感下垫面参数反演技术研究》进展 本专题上半年以国内外现有的卫星遥感技术，尤其是气象卫星遥感仪器反演下垫面土壤湿度和反照率的理论与技术调研为主。 1、下垫面土壤湿度反演技术调研 1）地表湿度信息提取的短波红外遥感技术 地面实验表明，在短波近红外波段，以近红外波段对土壤湿度的反应最为敏感。利用地面的实验观测资料，可以得到土壤湿度与近红外波段反射率的相关方程近似为线性关系：M=55.36-0.84*R，其中，M为土壤湿度（%）、R为近红外波段的反射率。尽管地面的实验观测得到了很实用的关系式，但利用星载可见光和近红外遥感资料直接反演地表湿度，仍然存在很大障碍。对星载遥感器而言，大气的影响以及卫星和太阳高度角、卫星和太阳之间方位的角以及遥感器衰减等因素，都会影响星载可见光近红外遥感器的观测值，土壤湿度所引起的变化与其它因素相比并不显著，会被其它因素所引起的变化淹没掉，使得实用性受到限制。 2）土壤湿度信息提取的红外遥感技术 热惯量方法。 土壤热惯量是度量土壤热惰性的物理量，反映土壤阻止热变化的能力。它随土壤密度、热传导率、热容量的增加而增加，而土壤密度、热传导率、热容量等特性的变化在一定条件下取决于土壤含水量的变化，所以土壤热惯量与土壤含水量之间呈正相关关系。此外，土壤湿度控制着土壤表层温度日较差，土壤日较差与土壤含水量之间呈负相关关系，土壤日较差可以利用卫星遥感数据获得。因此，对于裸土和低植被覆盖区域，可利用气象卫星数据和实测土壤墒情资料，运用热惯量模型反演土壤表层湿度。以热惯量法为基础，国家卫星中心利用FY-2C静止气象卫星数据，通过多时次资料进行地方时订正获得地表升