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江淮夏季不同对流过程的无人机边界层观测特征分析
1
作者
李厚凝
李昕
+2 位作者
李煜斌
吴泓
曾明剑
《大气科学学报》
北大核心
2025年第1期136-151,共16页
利用2019年7—10月江苏盐城5个站点的旋翼无人机观测资料,对夏季对流天气发生前的大气边界层特征进行分析。选取ERA5和L波段雷达探空对旋翼无人机观测的温度、湿度和风场数据进行了观测偏差和误差的定量化估计。结果表明,在不同高度层,...
利用2019年7—10月江苏盐城5个站点的旋翼无人机观测资料,对夏季对流天气发生前的大气边界层特征进行分析。选取ERA5和L波段雷达探空对旋翼无人机观测的温度、湿度和风场数据进行了观测偏差和误差的定量化估计。结果表明,在不同高度层,无人机观测温度与探空观测的平均偏差为-0.2~0.02℃,观测误差为0.44~0.59℃;相对湿度与ERA5的平均偏差为1.27%~7.14%,观测误差为7.14%~10.71%;风速、风向与探空观测的平均偏差分别为0.40~1.34 m/s和-3.87°~4.98°,观测误差分别为1.24~1.62 m/s和10.50°~23.96°。各变量同两个参考数据集具有较好的一致性,数据准确度满足边界层分析要求。针对3类不同天气背景下的夏季对流天气过程进行了边界层特征分析,无人机观测揭示了重要的信息:对于非天气尺度强迫的弱降水个例,无人机观测捕捉到了降水前边界层顶逆温层高度变化和局地风场辐合,边界层内的状态变化解释了弱降水成因;对于天气尺度强迫且主导系统位置稳定的降水个例,降水由大尺度低层不稳定导致,边界层特征呈现出对大尺度强迫的响应;对于天气尺度强迫且系统快速移动的降水个例,因平流引起边界层内气象要素迅速变化,边界层高度由于冷空气入侵急剧下降,近地层出现风向与主导系统移动方向一致的风速大值区。
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关键词
无人机观测
对流天气过程
边界层观测特征
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职称材料
不同陆面模式亮温模拟与FY-4A/AGRI观测对比
2
作者
刘炳童
李昕
+2 位作者
李煜斌
秦正坤
刘伟光
《应用气象学报》
北大核心
2025年第3期339-350,共12页
基于WRF模式耦合的3个陆面模式(CLM4、RUC和Noah-MP)提供的地表温度(Ts)预测值,使用CRTM辐射传输模式对2022年4个典型月份(1月、4月、7月和10月)我国东部地区开展FY-4A/AGRI地表敏感通道(通道11~13)亮温模拟试验,旨在评估基于模式不同...
基于WRF模式耦合的3个陆面模式(CLM4、RUC和Noah-MP)提供的地表温度(Ts)预测值,使用CRTM辐射传输模式对2022年4个典型月份(1月、4月、7月和10月)我国东部地区开展FY-4A/AGRI地表敏感通道(通道11~13)亮温模拟试验,旨在评估基于模式不同陆面过程的亮温模拟表现。结果表明:采用Noah-MP时亮温模拟效果最佳,陆面模式对Ts预报的性能差异是导致AGRI亮温模拟日变化特征不同的重要原因之一,陆面模式模拟Ts的差异主要来源于地表吸收太阳辐射、地表感热和潜热通量及土壤热容量的差异。考虑地表发射率对模拟亮温的影响,对比采用不同地表发射率数据集时3个陆面模式的亮温模拟效果,发现不同发射率数据导致的亮温模拟差异小于不同陆面模式间差异,并通过相对敏感性分析揭示Ts是影响东部地区AGRI地表敏感通道亮温模拟的重要因素。
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关键词
亮温模拟
辐射传输模式
陆面模式
静止轨道卫星成像仪
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职称材料
题名
江淮夏季不同对流过程的无人机边界层观测特征分析
1
作者
李厚凝
李昕
李煜斌
吴泓
曾明剑
机构
中国
气象
科学研究院
中国
气象
科学研究院-
江苏省
气象
局南京
气象
科技创新研究院
江苏省强对流灾害风险预警重点实验室/中国气象局交通气象重点开放实验室
南京信息工程大学大气物理学院
出处
《大气科学学报》
北大核心
2025年第1期136-151,共16页
基金
江苏省自然科学基金项目(BK20211396)
国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFC3080500)
+3 种基金
国家自然科学基金项目(42322507,42275167)
江苏省科技支撑计划项目(BE2022851)
江苏省科研基金重点项目(KZ202304)
中国气象服务协会气象科技创新平台重点项目(CMSA2023ZA001)。
文摘
利用2019年7—10月江苏盐城5个站点的旋翼无人机观测资料,对夏季对流天气发生前的大气边界层特征进行分析。选取ERA5和L波段雷达探空对旋翼无人机观测的温度、湿度和风场数据进行了观测偏差和误差的定量化估计。结果表明,在不同高度层,无人机观测温度与探空观测的平均偏差为-0.2~0.02℃,观测误差为0.44~0.59℃;相对湿度与ERA5的平均偏差为1.27%~7.14%,观测误差为7.14%~10.71%;风速、风向与探空观测的平均偏差分别为0.40~1.34 m/s和-3.87°~4.98°,观测误差分别为1.24~1.62 m/s和10.50°~23.96°。各变量同两个参考数据集具有较好的一致性,数据准确度满足边界层分析要求。针对3类不同天气背景下的夏季对流天气过程进行了边界层特征分析,无人机观测揭示了重要的信息:对于非天气尺度强迫的弱降水个例,无人机观测捕捉到了降水前边界层顶逆温层高度变化和局地风场辐合,边界层内的状态变化解释了弱降水成因;对于天气尺度强迫且主导系统位置稳定的降水个例,降水由大尺度低层不稳定导致,边界层特征呈现出对大尺度强迫的响应;对于天气尺度强迫且系统快速移动的降水个例,因平流引起边界层内气象要素迅速变化,边界层高度由于冷空气入侵急剧下降,近地层出现风向与主导系统移动方向一致的风速大值区。
关键词
无人机观测
对流天气过程
边界层观测特征
Keywords
UAV observations
convective weather processes
boundary layer observation characteristics
分类号
P412.24 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
不同陆面模式亮温模拟与FY-4A/AGRI观测对比
2
作者
刘炳童
李昕
李煜斌
秦正坤
刘伟光
机构
南京信息工程大学
南京
气象
科技创新研究院
江苏省强对流灾害风险预警重点实验室/中国气象局交通气象重点开放实验室
出处
《应用气象学报》
北大核心
2025年第3期339-350,共12页
基金
国家自然科学基金项目(42322507)
国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFC3080500)
国家自然科学基金项目(42275167,42305130)。
文摘
基于WRF模式耦合的3个陆面模式(CLM4、RUC和Noah-MP)提供的地表温度(Ts)预测值,使用CRTM辐射传输模式对2022年4个典型月份(1月、4月、7月和10月)我国东部地区开展FY-4A/AGRI地表敏感通道(通道11~13)亮温模拟试验,旨在评估基于模式不同陆面过程的亮温模拟表现。结果表明:采用Noah-MP时亮温模拟效果最佳,陆面模式对Ts预报的性能差异是导致AGRI亮温模拟日变化特征不同的重要原因之一,陆面模式模拟Ts的差异主要来源于地表吸收太阳辐射、地表感热和潜热通量及土壤热容量的差异。考虑地表发射率对模拟亮温的影响,对比采用不同地表发射率数据集时3个陆面模式的亮温模拟效果,发现不同发射率数据导致的亮温模拟差异小于不同陆面模式间差异,并通过相对敏感性分析揭示Ts是影响东部地区AGRI地表敏感通道亮温模拟的重要因素。
关键词
亮温模拟
辐射传输模式
陆面模式
静止轨道卫星成像仪
Keywords
brightness temperature simulation
radiative transfer model
land surface model
geostationary satellite imager
分类号
P412.13 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
江淮夏季不同对流过程的无人机边界层观测特征分析
李厚凝
李昕
李煜斌
吴泓
曾明剑
《大气科学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
不同陆面模式亮温模拟与FY-4A/AGRI观测对比
刘炳童
李昕
李煜斌
秦正坤
刘伟光
《应用气象学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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0
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