基于站址分集策略的风云四号卫星接收系统的实现

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作者 裘奕 王英强 +2 位作者 周志翔 曾莎莎 张宝 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第3期625-630,共6页

以风云四号B星数据Ka频段接收系统为研究对象,采用站址分集策略,在北京气象卫星地面站和乌兰察布气象卫星地面站同步接收卫星数据的支持下,选择信道存取数据单元(Channel Access Data Unit,CADU)数据作为两站间数据匹配的处理单元,通过... 以风云四号B星数据Ka频段接收系统为研究对象,采用站址分集策略,在北京气象卫星地面站和乌兰察布气象卫星地面站同步接收卫星数据的支持下,选择信道存取数据单元(Channel Access Data Unit,CADU)数据作为两站间数据匹配的处理单元,通过基于数据质量信息的择优技术,实时将多路数据择优合成为一路高质量数据,实现了我国首个基于站址分集接收策略的卫星接收系统。实际验证结果证明,该策略大大降低了雨衰对Ka频段数据接收的负面影响,也为气象卫星事业高质量发展提供了技术支撑。 展开更多

关键词 Ka频段数据接收 静止轨道气象卫星 分集接收 择优合成

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敦煌戈壁地表反射率光谱的旋翼无人机测量及定标评估 被引量：2

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作者 张勇 徐寒列 +7 位作者 张立军 李元 孙凌 覃丹宇 戎志国 胡秀清 陆其峰 卢乃锰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1439-1448,共10页

利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传... 利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传统的地表反射率光谱星地同步测量方法是基于汽车跑场观测,不仅耗费较大的人力物力、容易造成场地破坏,而且获取的测量数据缺乏区域代表性。鉴于此,自2016年起,在敦煌星地同步观测试验中以旋翼无人机低空同步测量为主,跑场测量为辅,完成从航线设计、航高选择、仪器参数配置、采样策略、航空数据处理的全链路摸底测试。多次飞行试验表明,采用多旋翼无人机低空飞行来代替汽车跑场同步测量,不仅提高了地表反射特性测量的空间一致性和代表性,还提高了地表反射率光谱的测量效率,也对宝贵的中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区地表进行了有效保护,极大的节约了人力物力成本。通过传统跑场测量和航飞测量的地表反射率光谱数据对比分析,发现多次测量数据的均值一致性较好,并且航飞测量的数据标准差更小。利用TERRA MODIS的同步观测来对无人机测量数据开展辐射定标评估,结果表明航飞数据的相对偏差均在5%以内,可以代替跑场数据完成定标,精度满足要求。随着无人机性能的进一步优化和提高,在不久的将来必将得到更加广泛和深入的应用,在外场定标试验领域也将发挥更大更重要的作用。 展开更多

关键词 中国遥感卫星辐射校正场 无人机 地表反射率 在轨绝对辐射定标 星地同步观测 敦煌戈壁

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新一代静止气象卫星测定轨技术的发展研究

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作者 李欢 张志清 +4 位作者 王延光 张亢 宋宝相 曲博 韩琳 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第1期53-64,共12页

中国新一代静止气象卫星—风云四号(FY-4),包括光学和微波探测两种类型的卫星,将呈现多颗卫星同时在轨的状态.测距、轨道确定和预报(称为测定轨)是卫星图像导航、姿态机动和轨道管理的支撑系统,具有高精度和快速响应的特点.针对地面测... 中国新一代静止气象卫星—风云四号(FY-4),包括光学和微波探测两种类型的卫星,将呈现多颗卫星同时在轨的状态.测距、轨道确定和预报(称为测定轨)是卫星图像导航、姿态机动和轨道管理的支撑系统,具有高精度和快速响应的特点.针对地面测距定轨系统在发展中表现出来的问题和局限性,以及静止气象卫星采用全球导航卫星系统(GNSS)测定轨的精度和时效性问题,进行了仿真,获得了北斗导航系统(BDS)、全球定位系统(GPS)和它们组合的连续可同时接收的卫星数量、定位精度等参数.分析表明,GNSS测定轨满足新一代静止气象卫星发展要求. 展开更多

关键词 静止气象卫星 测距 轨道确定 全球导航卫星系统

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基于一维变分算法的红外高光谱(IASI)卫星遥感大气温湿廓线研究 被引量：8

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作者 官元红 任杰 +3 位作者 鲍艳松 陆其峰 刘辉 肖贤俊 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期602-611,共10页

大气温湿度廓线是大气重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,研究了基于Metop-A/IASI红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱传感器温... 大气温湿度廓线是大气重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,研究了基于Metop-A/IASI红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱传感器温度和水汽探测通道资料,结合CRTM模式和WRF模式预报技术,使用一维变分方法,研究了卫星资料质量控制、背景误差协方差本地化、观测误差协方差计算等方法,构建了大气温度及水汽混合比廓线变分反演系统,并在北京、青岛、沈阳3个地区开展了反演试验。以探空为标准的反演结果对比显示,使用WRF模式预报值作为背景场,温度的平均误差绝对值小于0.6K,均方根误差为0.89K;水汽混合比的平均误差绝对值小于0.021g/kg,均方根误差为0.02g/kg。试验结果表明:基于一维变分方法,可以利用Metop-A/IASI红外高光谱资料进行大气温度与水汽混合比廓线高精度探测。 展开更多

关键词 Metop-A/IASI 温湿廓线 一维变分 反演

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卫星高光谱大气CO_2遥感反演精度地基验证研究 被引量：5

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作者 张淼 张兴赢 刘瑞霞 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2014年第6期427-432,共6页

利用TCCON网站提供的北半球7个地面观测站CO_2干空气混合比(XCO_2)数据,对3种卫星反演的XCO_2产品进行了验证,包括SCIAMACHY产品、NIES-GOSAT产品和ACOS-GOSAT产品。结果表明:卫星CO_2遥感反演产品与地基遥感资料具有较一致的季节性周... 利用TCCON网站提供的北半球7个地面观测站CO_2干空气混合比(XCO_2)数据,对3种卫星反演的XCO_2产品进行了验证,包括SCIAMACHY产品、NIES-GOSAT产品和ACOS-GOSAT产品。结果表明:卫星CO_2遥感反演产品与地基遥感资料具有较一致的季节性周期变化,一年中月平均浓度最高值均出现在4月和5月,最低值均出现在8月和9月;相对于地面观测,3种卫星产品均低估了XCO_2;ACOS-GOSAT产品与NIES-GOSAT产品的精度大体相当,误差标准差分别为2.26×10^(-6)和2.27×10^(-6);SCIAMACHY产品的精度略差,误差标准差为2.91×10^(-6)。 展开更多

关键词 大气CO2 卫星遥感 地基验证 CO2

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一种基于静止卫星的海面风矢量估测方法 被引量：2

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作者 张云开 徐娜 +1 位作者 翟晓春 张鹏 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期225-236,共12页

参考大气动力学理论中风随高度、纬度的分布特征,提出一种基于静止卫星低层大气导风利用全连接神经网络估测海面风的新思路,构建基于卫星遥感数据的全连接神经网络海面风矢量估测模型,实现基于大气导风的海面风估测。基于GOES-16先进基... 参考大气动力学理论中风随高度、纬度的分布特征,提出一种基于静止卫星低层大气导风利用全连接神经网络估测海面风的新思路,构建基于卫星遥感数据的全连接神经网络海面风矢量估测模型,实现基于大气导风的海面风估测。基于GOES-16先进基线成像仪可见光通道0.5 km分辨率大气导风开展试验,并与2021年1月1日—12月31日北美近海岸和海上93个美国国家数据浮标中心浮标数据比对,结果表明:全连接神经网络估算得到基于大气导风的海面风风速均方根误差不大于1.5 m·s^(-1),较传统模型降低0.24 m·s^(-1)。将模型应用于飓风场景,通过与2022年3个北大西洋飓风和3个东太平洋飓风共13个时次的再分析数据比对表明:基于大气导风的海面风风速均方根误差不大于1.1 m·s^(-1),相较于传统经验模型降低0.04 m·s^(-1),在低风速区无系统性偏差。 展开更多

关键词 海面风矢量 大气导风 全连接神经网络 低层大气

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基于傅里叶神经算子的遥感数据预测方法 被引量：1

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作者 卫兰 朱建璇 +3 位作者 徐晓斌 范存群 林曼筠 赵现纲 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期82-91,共10页

地球遥感是气象卫星的主要任务.由于受云层遮挡、宇宙射线辐射等因素影响,气象卫星所获取的遥感数据通常存在大量缺失及异常.傅里叶神经算子具有效率高、精度高、分辨率灵活等特性,基于此,提出一种基于傅里叶神经算子的遥测数据预测算法... 地球遥感是气象卫星的主要任务.由于受云层遮挡、宇宙射线辐射等因素影响,气象卫星所获取的遥感数据通常存在大量缺失及异常.傅里叶神经算子具有效率高、精度高、分辨率灵活等特性,基于此,提出一种基于傅里叶神经算子的遥测数据预测算法.该算法首先对遥感数据缺失值利用空间均值法和拉格朗日插值法进行填充,之后用傅里叶神经算子训练出空间数值在时间域上的映射关系,最后利用训练出来的模型对于最新的遥感数据进行预测,基于风云4号遥感卫星真实遥感数据的仿真实验结果表明,所提出的方法在较长期的时序预测中仍能保持较好的预测精度. 展开更多

关键词 地球遥感 时序预测 长期预测 傅里叶神经算子

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风云静止卫星资料在一次暴雨云分析中的应用 被引量：7

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作者 李红莉 崔春光 +1 位作者 徐祥德 刘瑞霞 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期51-62,共12页

基于LAPS系统和WRF模式,开展卫星、雷达、探空、地面等多源观测资料融合同化对暴雨过程云结构和模式模拟效果分析研究。介绍了卫星等观测资料在LAPS云分析和湿度分析中的应用方法,根据融合同化观测资料种类设计数值试验方案,研究我国风... 基于LAPS系统和WRF模式,开展卫星、雷达、探空、地面等多源观测资料融合同化对暴雨过程云结构和模式模拟效果分析研究。介绍了卫星等观测资料在LAPS云分析和湿度分析中的应用方法,根据融合同化观测资料种类设计数值试验方案,研究我国风云卫星资料在LAPS云分析系统中的作用。结果表明,风云静止卫星图像资料的融合可明显改善暴雨过程LAPS云顶高度及总云量等二维云结构分析,并订正中高层及云顶的云量、云水、云冰、云分类等三维云结构的垂直分布,可描述暴雨过程三维云结构的发展演变特征。融合雷达回波资料可调整中低层三维云结构,并分析出雨水和雪等水物质参数。LAPS系统融合同化的观测资料越多,湿度场误差越小,可改进模式对强降水区的模拟,提高降水TS评分。 展开更多

关键词 LAPS 云分析 卫星 数值模拟

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JICA综合观测与卫星数据在高原地区三维云和水汽场构建中的应用 被引量：8

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作者 刘瑞霞 徐祥德 刘玉洁 《高原气象》 CSCD 北大核心 2013年第6期1589-1596,共8页

了解青藏高原(下称高原)云和水汽的时空变化,尤其是三维空间分布和变化,对于进一步认识高原复杂的气候系统以及对高原下游乃至全球气候诊断和模拟均具有重要意义。借助美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发展的局地分析和预报系统(LAPS),... 了解青藏高原(下称高原)云和水汽的时空变化,尤其是三维空间分布和变化,对于进一步认识高原复杂的气候系统以及对高原下游乃至全球气候诊断和模拟均具有重要意义。借助美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发展的局地分析和预报系统(LAPS),通过将日本国际协力机构(JICA)高原大气科学试验获取的地面、探空和全球定位系统(GPS)水汽综合观测数据以及中国FY-2C静止气象卫星数据进行融合分析,构建了高原地区高分辨率的三维云场和水汽场,为高原云、水汽及高原气候的研究提供了数据基础。通过分析JICA综合观测数据和卫星数据在三维云场和水汽场构建中所起的作用,得到高原综合观测数据对构造大气底部客观云量场起主要作用,卫星资料为大气高层云量分布的信息获取做主要贡献。通过将融合获得的云量空间分布与卫星云图实况进行对比,证明了在高原三维云量场构建中,高原综合地面观测数据和卫星资料均非常重要。另外,将JICA高原观测GPS总水汽数据融合进入LAPS水汽分析模块,并将融合GPS总水汽数据前后获得的三维水汽场进行了对比,表明高原综合观测GPS总水汽数据对构建高原三维水汽场产生了修正作用。 展开更多

关键词 JICA高原综合观测 卫星资料 三维云和水汽 青藏高原

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静止和极轨卫星陆表温度产品的改进方法 被引量：4

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作者 曹广真 周芳成 +2 位作者 郑照军 黄庆妮 刘健 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第3期318-326,共9页

针对天气、气候和生态环境监测对较高空间分辨率静止气象卫星陆表温度及全天候极轨卫星陆表温度的需求,分别发展静止气象卫星陆表温度空间降尺度和极轨气象卫星陆表温度云下重构算法,并对其进行改进处理。其中,静止气象卫星陆表温度空... 针对天气、气候和生态环境监测对较高空间分辨率静止气象卫星陆表温度及全天候极轨卫星陆表温度的需求,分别发展静止气象卫星陆表温度空间降尺度和极轨气象卫星陆表温度云下重构算法,并对其进行改进处理。其中,静止气象卫星陆表温度空间降尺度模型充分利用静止气象卫星高时频和多光谱观测的优势,基于同一卫星同一遥感器所观测的陆表温度和相关通道亮度温度的日变化特征建立非线性统计回归模型,同时考虑下垫面类型的影响,方法应用于我国静止气象卫星风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)先进的静止轨道辐射成像仪(advanced geosynchronous radiation imager,AGRI)陆表温度的降尺度,结果表明,所发展的降尺度模型不仅可以将FY-4A AGRI的陆表温度由4 km降尺度到2 km,而且可以较好保持降尺度前陆表温度精度,降尺度前后陆表温度均方根误差最大为1.35 K。极轨气象卫星陆表温度云下重构则发展了DINEOF模型,并基于土地利用数据(Land-Use,LU)进行结果的二次订正,实现极轨气象卫星陆表温度的全天候获取,方法应用于极轨气象卫星FY-3D中等分辨率光谱成像仪(medium resolution spectral imager,MERSI)陆表温度,得到预期结果。 展开更多

关键词 气象卫星 陆表温度 空间降尺度 云下重构

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基于多源资料的中国星载闪电探测数据质量控制技术 被引量：1

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作者 朱杰 程攀 +1 位作者 唐顺仙 王炳赟 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第27期11783-11791,共9页

静止卫星轨道星载闪电探测,因独特的平台优势,可以连续获取较大视场范围内全部闪电活动的观测信息,是未来闪电探测技术发展的新方向。闪电成像仪(lightning mapping imager, LMI)是中国首次星载的闪电光学成像观测仪器,在较少先验知识... 静止卫星轨道星载闪电探测,因独特的平台优势,可以连续获取较大视场范围内全部闪电活动的观测信息,是未来闪电探测技术发展的新方向。闪电成像仪(lightning mapping imager, LMI)是中国首次星载的闪电光学成像观测仪器,在较少先验知识的基础上,自主研发,各项技术指标处于国际前列。然而,LMI独特的数据聚类处理方案,使得其在数据质量控制与真实性检验等方面依然面临着诸多挑战。针对其广泛应用的L2级1 min定量Group数据(LMIG),基于闪电活动与强天气过程间的耦合关系,提出了基于多源气象资料的多层次数据质量控制技术,并通过与第三方数据的比对,对质控效果评估与优化,有效剔除了误差数据,提升了LMI数据的质量。研究结果为LMI数据的应用奠定了更加坚实的基础,同时也有助于促进中国星载闪电观测技术的探索和仪器性能的提升。 展开更多

关键词 多源资料 星载闪电探测 数据质量控制

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一种星载降水测量雷达和地基天气雷达的频率修正方法 被引量：4

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作者 吴琼 仰美霖 +3 位作者 陈林 尹红刚 商建 谷松岩 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期353-360,共8页

通过结合全球降水测量卫星(GPM)反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查... 通过结合全球降水测量卫星(GPM)反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查算表,完成了星载Ku波段雷达到S波段雷达的频率修正。对散射函数的分析表明:Ku波段到S波段的频率修正取决于相态以及谱参数(D_(m))。其中,液态降水的频率修正量以负为主,最大不超过-3 dB。混合相态降水的频率修正量随着0℃层亮带高度的不同差异非常明显。固态降水的频率修正在不存在0℃层亮带时均为正,存在0℃层亮带时则随着温度的变化而显著变化。该方法可用于实现星、地不同波段雷达之间的频率修正,为星载雷达探测精度的一致性检验提供有效支撑。 展开更多

关键词 全球降水测量卫星 亮带 米散射 查算表 频率修正

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静止轨道微波卫星大气探测能力分析和观测仿真

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作者 毕研盟 杨军 +7 位作者 窦芳丽 韩阳 王嘉琛 李小青 徐榕焓 胡菊旸 廖蜜 张德军 《大气科学》 2025年第4期1020-1029,共10页

静止轨道微波探测卫星搭载微波探测仪,利用平台相对地球静止特点,以及微波对云雨的穿透能力,可以对大气实现高频次、全天时和全天候观测,为数值天气预报、灾害性天气研究提供高价值数据。本文对正在研制中的中国风云四号静止轨道微波卫... 静止轨道微波探测卫星搭载微波探测仪,利用平台相对地球静止特点,以及微波对云雨的穿透能力,可以对大气实现高频次、全天时和全天候观测,为数值天气预报、灾害性天气研究提供高价值数据。本文对正在研制中的中国风云四号静止轨道微波卫星探测能力进行了较全面的介绍和分析,其搭载的毫米波亚毫米波探测仪新增加了现有低轨卫星上所没有的55 GHz微波高光谱频段和380~425 GHz太赫兹通道,极大拓展了探测仪对大气状态、云参数的观测能力。通过仿真技术给出了卫星特有的观测几何特点,结合ARMS(Advanced Radiative Transfer Modeling System)快速模式和背景场,以1小时分辨率模拟了典型台风云雨场景下探测仪所有通道的亮温观测值,展示了微波星的观测特点,为未来应用提供参考。 展开更多

关键词 静止轨道微波卫星 大气探测 微波高光谱 太赫兹 观测仿真

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星载雷达降水反演算法敏感性分析 被引量：2

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作者 吴琼 尹红刚 +3 位作者 陈林 商建 谷松岩 卢乃锰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期236-246,共11页

以全球降水测量卫星(GPM)Ku PR的实测资料作为代理数据,评估了风云三号G星降水测量雷达(FY-3G PMR)原型算法的精度。在此基础上,对降水率和质量加权平均直径(R-D_(m))初始关系、降水相态以及不均匀波束充塞效应(NUBF)订正因子(param NU... 以全球降水测量卫星(GPM)Ku PR的实测资料作为代理数据,评估了风云三号G星降水测量雷达(FY-3G PMR)原型算法的精度。在此基础上,对降水率和质量加权平均直径(R-D_(m))初始关系、降水相态以及不均匀波束充塞效应(NUBF)订正因子(param NUBF)进行了降水反演的敏感性分析。首先对调层云和对流云的R-D_(m)初始关系,比较初值调整前后滴谱廓线、雷达反射率因子廓线及降水率廓线的变化;其次设计敏感性试验,分析相态的误判对降水反演精度的影响;最后通过设置不同的param NUBF,评估param NUBF对降水反演的敏感性。结果表明,FY-3G PMR原型算法反演的降水结构及强弱分布和GPM Ku PR具有很好的一致性,反演的相对误差小于10%,相关系数大于0.95。敏感性分析显示雷达反射率因子廓线和降水率廓线的反演对R-D_(m)初始关系不敏感,但滴谱廓线的反演对R-D_(m)初始关系比较敏感。0℃亮带层相态误判尤其是混合相态和固态以及混合相态和液态的误判,影响0℃层附近的空中降水反演,但对地面降水反演影响不大。param NUBF作为高敏感性因子,与真值的差异越大降水率廓线反演的误差越大。开展星载雷达降水反演算法的敏感性分析不仅可以加深对降水反演理论和算法的认识,提高降水反演精度,还可以为FY-3G PMR即将开展的外场试验提供设计思路。 展开更多

关键词 GPM FY-3G PMR 降水反演 相态 NUBF 敏感性分析

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2021年华北秋汛云系和水汽输送特征

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作者 曹治强 毛冬艳 王新 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期2284-2299,共16页

针对2021年华北秋汛期间3次持续性强降雨过程,利用卫星资料从大尺度、天气尺度和中尺度3个方面分析了其云系结构特征,并结合水汽输送通量计算,分析了其水汽输送特征。结果表明大尺度云系表现为暖式切变形态,强降雨出现在云系的南部,天... 针对2021年华北秋汛期间3次持续性强降雨过程,利用卫星资料从大尺度、天气尺度和中尺度3个方面分析了其云系结构特征,并结合水汽输送通量计算,分析了其水汽输送特征。结果表明大尺度云系表现为暖式切变形态,强降雨出现在云系的南部,天气尺度云系表现为多次波动东移的特征,个别天气尺度云系上有中尺度对流云,但维持时间较短,强度相对较弱。3次持续性强降雨过程的整层水汽输送方向呈西南—东北走向,分层水汽输送表明水汽输送主要来自偏东方向和西南方向。其中偏东方向的水汽输送路径高度约为1000~850 hPa,是秋汛期间低层重要的水汽输送路径。卫星可见光云图上的云街排列方向与1000~850 hPa的水汽输送一致,定性的反映了低层的水汽输送方向。西南方向的水汽输送路径高度约为850~700 hPa和700~500 hPa,是最主要的水汽输送路径。 展开更多

关键词 秋汛 水汽输送 强降雨 华北

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对流层顶折叠检测新方法及其在中纬度灾害性天气预报中的应用 被引量：11

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作者 寿亦萱 陆风 +1 位作者 寿绍文 覃丹宇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1109-1123,共15页

对流层顶折叠是中纬度地区对流层上层—平流层下层区域(简称UT/LS)内的一个重要的大气现象,它与气旋生、暴雨强对流触发以及降水增幅密切相关。由于这些天气条件下的大气状况异常复杂,因此目前国际上普遍采用的基于干大气条件的对流层... 对流层顶折叠是中纬度地区对流层上层—平流层下层区域(简称UT/LS)内的一个重要的大气现象,它与气旋生、暴雨强对流触发以及降水增幅密切相关。由于这些天气条件下的大气状况异常复杂,因此目前国际上普遍采用的基于干大气条件的对流层顶折叠检测方法存在很大局限性。本文在借鉴已有的卫星资料和数值预报相结合的模式识别法的基础上,通过统计分析的方法建立了高层大气水汽与广义湿位涡、臭氧浓度的关系以及对流层顶折叠与高空急流的位置关系,同时考虑了动力对流层顶高度在判识过程中的辅助作用,建立了一套基于FY-2E静止气象卫星遥感数据的,适用于与暴雨强对流有关的对流层顶折叠动态监测新方法。在利用FY-3A和FY-3B反演的臭氧总量、臭氧垂直廓线以及ECMWF Interim资料计算的位涡等资料对算法进行精度验证的基础上,将该方法在2012年7月21日北京特大暴雨天气过程以及2013年5月14~17日华南大暴雨天气过程的监测和分析上进行了应用,并取得了较好的效果。从应用效果看,本文提出的这种对流层顶折叠识别方法是合理可行的,并具有一定的应用价值,可为中纬度地区暴雨强对流天气的监测和预警提供参考指标。 展开更多

关键词 对流层顶折叠 对流层上层—平流层下层 广义湿位涡 暴雨强对流 静止气象卫星

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ATOVS微波观测对2008年台风预报影响的初步评估 被引量：7

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作者 希爽 马刚 张鹏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期700-706,共7页

为了评估同化ATOVS卫星微波资料在台风数值预报中的影响,利用中尺度模式WRF和三维变分同化系统WRFDA,采用国家卫星气象中心接收处理的卫星微波温度计AMSU-A辐射率L1c数据集,针对在2008年台风季中影响我国大陆的8个台风典型,开展批量卫... 为了评估同化ATOVS卫星微波资料在台风数值预报中的影响,利用中尺度模式WRF和三维变分同化系统WRFDA,采用国家卫星气象中心接收处理的卫星微波温度计AMSU-A辐射率L1c数据集,针对在2008年台风季中影响我国大陆的8个台风典型,开展批量卫星资料同化和数值预报试验。对同化效果的检验和对同化前、后西太平洋副热带高压的分析表明:AMSU-A资料对台风预报有改进作用,在44%的48 h预报样本中同化后路径有改善;同化微波资料后,副热带高压的改变直接影响台风路径。 展开更多

关键词 数值天气预报 区域数值预报模式 台风 三维变分 直接同化 微波辐射资料 卫星 西太平洋副热带高压

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基于风云三号微波成像仪的热带气旋强度的多元统计估计方法研究 被引量：4

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作者 张淼 邱红 +1 位作者 方翔 卢乃锰 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期87-94,共8页

利用中国风云三号微波成像仪数据开展西北太平洋热带气旋强度多元统计估计方法研究。⑴分析各通道以热带气旋中心为圆心,不同半径的同心圆和同心圆环内的亮温参数与热带气旋最大风速之间的定量关系,结果表明:低频通道1.0°和1.5
... 利用中国风云三号微波成像仪数据开展西北太平洋热带气旋强度多元统计估计方法研究。⑴分析各通道以热带气旋中心为圆心,不同半径的同心圆和同心圆环内的亮温参数与热带气旋最大风速之间的定量关系,结果表明:低频通道1.0°和1.5°以内亮温的最小值、大于某亮温阈值的象元百分比和平均值与最大风速之间的相关性最高。⑵利用主分量分析和多元回归方法建立适合于西北太平洋上的热带气旋强度估计模型,其独立样本检验的均方根误差为13 kt。此模型在热带气旋发展的初始阶段会出现最大风速的高估,而在热带气旋发展的成熟阶段会出现最大风速的低估,正负偏差的分界点出现在70 kt左右,偏差较大的个例大多是未形成规则的热带气旋云系结构,且具有非常明显的不对称性。因此估计热带气旋强度时考虑热带气旋的云系结构特征将有助于进一步提高估计精度,且随着热带气旋样本数的增多,精度也有望进一步提高。 展开更多

关键词 应用气象学 热带气旋强度 多元统计估计 风云三号卫星 微波成像仪

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FY-3D MERSI-Ⅱ云顶产品算法及精度检验 被引量：4

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作者 张淼 徐娜 +1 位作者 郑照军 陈林 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期779-786,共8页

云顶温度和云顶高度作为基本的云参数,在云的热辐射强迫估计,航空气象保障,数值天气预报,天气气候研究等方面具有十分重要的意义。FY-3D/MERSI-Ⅱ云顶温度产品基于云在红外波段的发射率假设,利用两个红外分裂窗通道(11.0μm、12.0μm)... 云顶温度和云顶高度作为基本的云参数,在云的热辐射强迫估计,航空气象保障,数值天气预报,天气气候研究等方面具有十分重要的意义。FY-3D/MERSI-Ⅱ云顶温度产品基于云在红外波段的发射率假设,利用两个红外分裂窗通道(11.0μm、12.0μm)结合一维变分方法寻找最优云顶温度层,再利用数值天气预报廓线产品插值反演对应的云顶高度和压强。利用AQUA/MODIS所提供的云产品数据对FY-3D/MERSI-Ⅱ云顶温度、云顶高度、云顶压强产品进行精度检验,结果表明:FY-3D/MERSI-Ⅱ水云云顶温度精度为-1.2±4.6 K,云顶高度精度为1.4±1.8 km,云顶压强精度为-140.9±114.5 hPa;厚冰云云顶温度精度为7.0±6.0 K,云顶高度精度为-1.0±0.9 km,云顶压强精度为37.1±36.0 hPa;混合云云顶温度精度为1.5±8.5 K,云顶高度精度为0.8±2.2 km,云顶压强精度为-87.4±157.8 hPa,单层卷云和多层云的反演偏差较大。辐射传输模式在云顶性质反演中有十分关键的作用,但目前对冰云特别是卷云的性质认识不足,因此如何精确描述冰晶辐射特性,提高冰云特别是卷云辐射传输的模拟精度将是下一步的工作重点。 展开更多

关键词 FY-3 云顶温度 云顶高度 云顶压强 精度检验

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全球大气温度廓线的统计特性分析 被引量：9

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作者 罗双 尹球 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期556-566,共11页

利用欧洲数值预报中心发布的第三代ERA-Interim月平均再分析资料对1979—2016年全球大气温度廓线进行统计,分别探讨了南、北半球大气温度廓线平均值和标准差随季节、纬度和海陆的时空分布特征,并与国内外常用的AFGL标准大气廓线进行了... 利用欧洲数值预报中心发布的第三代ERA-Interim月平均再分析资料对1979—2016年全球大气温度廓线进行统计,分别探讨了南、北半球大气温度廓线平均值和标准差随季节、纬度和海陆的时空分布特征,并与国内外常用的AFGL标准大气廓线进行了对比。研究结果表明:南、北半球各高度层温度的平均值、频数最大温度区间和最大值垂直分布均随高度先减小后增加;在大气低层,多年的温度波动较大,200hPa处波动达到最小;不论是北半球还是南半球,大气温度平均值廓线均具有典型的纬度差异,其中低纬度季节性差异较小,中纬度次之,高纬季节性差异最大;各季节大气温度廓线的海陆差异不同,且南半球海陆差异比北半球大。大气温度标准差廓线同样存在纬度、海陆和季节分布差异。根据ECMWF再分析资料构建的温度廓线较AFGL标准大气廓线而言具有更加丰富的时空分布等细节特征,并且代表了气候变化后最新的大气温度状况。有关结果可作为现有标准大气廓线的更新和完善,为新型卫星仪器应用性能评估、辐射传输算法和大气反演方法评价和对比分析提供支持。 展开更多

关键词 ERA-INTERIM 垂直廓线 时空分布 温度

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