微波温度计和红外高光谱资料的云检测研究及其在台风监测中的应用

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianxiuli_ok
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新一代的风云系列卫星FY-3A/B/C/D微波温度计MWTS-2相比美国先进微波温度计AMSU-A缺少了23.8 GHz和31.4 GHz这两个可以用来反演液态水总量(LWP)的窗区通道。本文利用MWTS-2的通道1与AMSU-A通道3(50.3 GHz)偏差订正后的观测亮温(O)和模拟亮温(B)的差即O-B-μ(φ)-μ(α)(μ(φ)为纬度带偏差,μ(α)为扫描角偏差)对比23.8 GHz和31.4 GHz反演的LWP,发现其空间分布一致,可以将偏差订正后的O-B用于识别有云资料点。本文用命中率的最大值确定AMSU-A和MWTS-2的O-B-μ(φ)-μ(α)阈值(2K)来识别有云资料。为了得到可信的晴空资料,进一步去除了O-B-μ(φ)-μ(α)>2K半径60公里内所有资料点,但是这样只保留了不到50%的AMSU-A和MWTS-2的晴空资料点。考虑到原始方案晴空识别率较低,进一步采取了依赖去除半径的新方案,相对原始方案晴空资料率提高了20%左右,最终保留了71.5%的AMSU-A和75.2%的MWTS-2的晴空资料点,去除了94.7%的AMSU-A和95.0%的MWTS-2的有云资料点。同时本文利用AMSU-A和MWTS-2的观测资料对2014年11号超级台风“夏浪”进行了监测,结果表明AMSU-A通道3和MWTS-2通道1的O-B-μ(φ)-μ(α)可以很好地观测到台风眼,中心稠密云区以及外围螺旋雨带。在卫星资料同化中,云检测是十分关键的步骤,但是红外探测仪对大气不同垂直层次的冰卷云的识别是十分不精确的。本研究利用红外高光谱探测仪Cr IS相同探测高度的长波和短波通道对含冰粒子云的不同响应,建立了一个识别不同层次冰云的指数(CESI)。研究发现CESI-5(200 h Pa)对云顶高于200 h Pa的冰云有响应,而对云顶低于200 h Pa的冰云没有反应;CESI-9(400 h Pa)对云顶高于400 h Pa的冰云有反应,而对云顶低于400 h Pa的冰云没有反应;CESI-19(1085 h Pa)则会受到大气各层冰云影响,与AIRS的冰云光学厚度分布基本一致。研究确定当CESI-19>5 K时,则认为有冰云,且与AIRS的云冰光学厚度对比验证时,准确率达到高达88.3%,空报率和错报率分别为9.5%和4.5%。最终通过CESI云指数的阈值成功了识别了云顶高度在200 h Pa以上,200 h Pa~400 h Pa和400 h Pa以下的冰云,并且成功地监测了2018年台风莫利亚高中低三个不同高度的冰云。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位