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第34届中国气象学会年会

作者：陈立张杰刘振元福建省气候中心南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室天津市蓟州区气象局

利用AIRS大气产品中的气温和水汽,计算出K指数和SI指数这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6小时左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明:在暴雨发生前6小时左右,80%左右的暴雨发生在K>27.5℃或SI<3℃的情况下。由于... 详细信息

利用AIRS大气产品中的气温和水汽,计算出K指数和SI指数这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6小时左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明:在暴雨发生前6小时左右,80%左右的暴雨发生在K>27.5℃或SI<3℃的情况下。由于K指数的分布与暴雨发生的频率基本呈现出较为明显的递增变化,因此K指数与SI指数相比能更好地反映暴雨天气的发生。为了更好地描述暴雨发生前的大气不稳定特征,将AIRS计算的K指数和SI指数做了适当的结合,得到KS指数并将其运用到一次暴雨个例进行验证,从验证效果来看:暴雨发生的区域在6小时前基本都处在了KS指数较高的情况下,AIRS大气产品计算的不稳定指数对暴雨具有一定的指示意义。通过对该个例中AIRS反演的气温和水汽的误差分析中可以得出:AIRS计算的K指数和SI指数误差主要由AIRS在有效云量较高时850h Pa高度上反演的气温以及700h Pa和850h Pa高度上反演的水汽的误差导致的。(S1分会场)

关键词： AIRS 大气不稳定指数暴雨适用性

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暴雨发生前AIRS卫星资料适用性检验研究

引用

气象科学 2015年第6期35卷 710-719页

作者：陈立张杰刘振元南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044

利用AIRS卫星产品中的气温和水汽资料,计算出K指数(IK)和沙氏指数(IS)这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6 h左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明:在暴雨发生前6 h左右,80%左右的暴雨发生在IK>27.5℃或IS<3℃的... 详细信息

利用AIRS卫星产品中的气温和水汽资料,计算出K指数(IK)和沙氏指数(IS)这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6 h左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明:在暴雨发生前6 h左右,80%左右的暴雨发生在IK>27.5℃或IS<3℃的情况下。由于IK的分布与暴雨发生的频率基本呈现出较为明显的递增变化,因此IK与IS相比能更好地反映暴雨天气的发生。为了更好地描述暴雨发生前的大气不稳定特征,将AIRS计算的IK和IS做了适当的结合,得到KS指数(IKS)并将其运用到一次暴雨个例进行验证,从验证效果来看:暴雨发生的区域在6 h前基本都处在了IKS较高的情况下,IKS对暴雨具有一定的指示意义。通过对暴雨区域像元中AIRS反演的气温和水汽误差分析中可以得出:AIRS计算的IK和IS误差主要由AIRS在有效云量较高时850h Pa高度上反演的气温以及700h Pa和850h Pa高度上反演的水汽的误差导致的。

关键词：暴雨 AIRS 大气不稳定指数适用性

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AIRS云产品与大气产品的检验及订正研究

AIRS云产品与大气产品的检验及订正研究

引用

作者：陈立南京信息工程大学

学位级别：硕士

自从20世纪60年代第一颗气象卫星成功发射以来,卫星在天气分析和大气科学研究中发挥了重大作用。随着气象科学的发展,对卫星探测精度的要求越来越高,发展和运用高光谱大气探测仪资料成为了未来卫星开发和气象业务研究的一种必然趋势。A... 详细信息

自从20世纪60年代第一颗气象卫星成功发射以来,卫星在天气分析和大气科学研究中发挥了重大作用。随着气象科学的发展,对卫星探测精度的要求越来越高,发展和运用高光谱大气探测仪资料成为了未来卫星开发和气象业务研究的一种必然趋势。AIRS作为首个真正意义上的红外高光谱大气探测仪,将提供高垂直分辨率高精度的反演数据。本次研究将对我国中东部及周边地区夏季(5-8月)AIRS反演的云产品中的有效云量和大气产品中的气温(气候资源要素中的大气热资源)和水汽(气候资源要素中的大气水资源)进行检验分析,并尝试改进AIRS产品的精度,提高其在天气分析、天气预警等方面的运用。在AIRS云产品的检验和运用上,选用中国中东部(95～130°E,20～60°N)午后同一时刻相对应的AIRS与MODIS各15景样本数据,选取几种MODIS在红外波段上基于亮温的云检测算法对AIRS晴空像元和云像元中不同的云相态进行区分,分别统计出AIRS不同类型像元中云检测算法的亮温差异,根据AIRS在晴空、水云和冰云不同相态下亮温的差异,确定其阈值,实现AIRS晴空和云相态识别。在此基础上,对AIRS在不同云相态下反演的有效云量进行检验和改进。结果表明：运用亮温阈值法对AIRS进行云相态识别能够较好地反映AIRS的晴空和云相态特征,云相态分布与MODIS云相态产品对应效果较好,特别在云边缘区域。对AIRS不同云相态下反演的有效云量进行对比和误差分析后发现：当水云有效云量较高、冰云有效云量较低时,AIRS反演的有效云量误差较大。在误差分析的基础上,本文提出了AIRS有效云量的偏差订正算法,对AIRS反演的有效云量具有一定改进,为AIRS云产品的应用提供参考依据。在AIRS气温和水汽的检验以及大气产品计算的不稳定指数的运用上,利用AIRS大气产品中的气温和水汽,计算出K指数和SI指数这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6小时左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明：在暴雨发生前6小时左右,80%左右的暴雨发生在K>27.5℃或SI<3℃的情况下。为了更好的描述暴雨发生前的大气不稳定特征,将AIRS计算的K指数和SI指数做了适当的结合,得到KS指数并将其运用到一次暴雨个例中进行验证,从验证效果来看：暴雨发生的区域在6小时前基本都处在了KS指数较高的情况下,AIRS大气产品计算的不稳定指数对暴雨具有一定的指示意义。根据大气产品统计样本中ECMWF的气温和水汽资料对AIRS大气产品中的气温和水汽进行检验,可以得出：AIRS在500hPa高度上反演的气温和水汽以及在700hPa高度上反演的气温适用性高；当云像元中有效云量较高时,AIRS在700hPa和850hPa高度上反演的水汽误差较大。AIRS计算的K指数和SI指数误差主要由AIRS有效云量较高时700hPa和850hPa高度上反演的水汽误差导致的。最后,基于统计个例中气温和水汽的误差分布,结合AIRS权重函数峰值层对应的辐射值对这三层高度上AIRS反演的的气温和水汽建立相应的订正函数。从检验个例的订正效果来看,AIRS气温和水汽具有一定的改进,气温和水汽订正后计算的不稳定指数误差进一步减小,空间分布图上订正后得到的不稳定指数高值区较订正前能更好地对应暴雨区域。

关键词： AIRS 云相态检测偏差订正有效云量气温水汽大气不稳定指数

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