以向日葵8号卫星观测侦测冰雪的初步实验

本文以NDSI (normalized difference snow index)进行雪地与海冰的侦测,以地球同步卫星向日葵8号的0.51微米与1.6微米频道计算NDSI,当NDSI大于0.6时视为海冰或雪地。但因有些种类的云,其NDSI值亦大于0.6,主要为云顶发展至高层的冰相云顶深厚云层,为区分此类与海冰/雪地光学性质类似的云,我们采用下列测试,以分辨地面冰雪覆盖区与此类的云。第一个测试:以1.6减2.3微米反照率的差值为判断标准,因为发现1.6微米减2.3微米的差值对于冰相云顶深厚云层时小于0,而对冰雪地面覆盖区时其值大于0。第二个测试:当7.3微米减6.2微米亮度温度小于设定阈值时视为冰相云顶深厚云层。第三个测试:当10.4微米减6.2微米亮度温度小于设定阈值时视为冰相云顶深厚云层。第二与三个测试是利用冰相云顶深厚云层为发展较高的云,而7.3微米减6.2微米或10.4微米减6.2微米亮度温度的差值随云顶高度的增加而减小。实验结果与红绿蓝三色合成的日间雪–雾影像产品比对,个案实验发现目前方法提供合理的冰雪侦测结果。

以向日葵8号观测侦测过冲云的方法与实验

本文以三种不同的方法,使用地球同步卫星向日葵8号的影像,进行侦测过冲云的测试,采用现有的水汽频道减红外窗区频道法与IRW-texture方法,并提供局地最小值法进行测试,此法结合上述二法的特点,但试图不要使用IRW-texture法中所需的数值预报的产品,且不要如水汽频道减红外窗区频道法,产生过多的过冲云像元。三个方法的实验结果与红绿蓝三色合成的侦测深对流产品、可见光和红外线色调强化影像比对,初步实验发现本文提供的局地最小值法是一个可行的尝试。

地球同步卫星向日葵8号水汽频道推算高层大气运动向量

本文使用日本地球同步卫星向日葵8号上所载7.0微米水汽频道推导大气运动向量,实验的结果显示:以连续两张间隔10分钟的水汽频道观测影像所推导的大气运动向量,与探空风场数据比对可以发现,当推导过程中设定比较严格的质量检定情形下,卫星推导的大气运动向量与探空风场差值的大小,与区域模式6小时预报风场与探空风场差值十分接近,这显示目前以向日葵8号卫星水汽频道所推导的大气运动向量,具有不错的准确性,有机会于未来将此风场数据放进数值预报数据同化系统中。

地球同步卫星向日葵8号多频道大气运动向量

日本地球同步卫星向日葵8号上,具有多个可用于推导大气运动向量的观测频道,其中包括可见光频道、红外线窗区频道、6.2、7.0及7.3微米三个水汽频道。因此建立多频道卫星推导大气运动向量系统,以求得较大范围与较高频率观测的大气风场信息,弥补传统探空于洋面或偏远地区的不足,作为天气分析或数值预报之运用。此系统推导的大气运动向量比对探空风场以计算其误差,定量上结果显示,大气运动向量的误差比数值预报模式6小时风场误差为大,但与6小时风场误差的差距约只在1 m/s左右。