利用FY-2G静止卫星数据反演的云宏微观特征参量(简称“云参量”),对2018—2020年青海全省及3个子研究区云参量时空分布特征进行分析。结果表明:云顶高度(cloud top height,CTH)、云顶温度(cloud top temperature,CTT)、过冷层厚度(overc...利用FY-2G静止卫星数据反演的云宏微观特征参量(简称“云参量”),对2018—2020年青海全省及3个子研究区云参量时空分布特征进行分析。结果表明:云顶高度(cloud top height,CTH)、云顶温度(cloud top temperature,CTT)、过冷层厚度(overcooled layer depth,OLD)、云光学厚度(cloud op⁃tical depth,COD)、云粒子有效半径(effective radius,ER)及液水路径(liquid water path,LWP)6个云参量全省区域年平均值分别为3.8 km、-9.7℃、2.0 km、7.1、7.1μm及63.7 g∙m^(-2)。纬度相同的柴达木盆地、青海东北部除CTT外,其余云参量月变化大致呈双峰双谷分布,峰值基本出现在5、11月,谷值基本出现在8、9月及12、1月,三江源各云参量大致呈单峰分布,峰值基本在11月。各云参量年平均值空间分布均呈沿地形和山脉走向分布的特征,除CTT外,其余云参量高值区与高大山脉相对应、低值区与沙漠盆地及低海拔地区相对应,柴达木盆地在四季均存在一低值区,夏季低值区范围最大,三江源地区及青海祁连山区在春、冬季存在明显高值区。三江源地区OLD、COD及LWP在春季及秋季较大,青海东北部地区OLD、LWP在春季最大,而春、秋季则是进行以水源涵养、抗旱减灾等为目的的人工增雨作业的较佳时机。展开更多
利用ISCCPD2资料分析了青藏高原云宏观参量的时空分布特征,结合NCEP资料分析了不同云类与降水和气温的关系,利用CERES SSF MODIS Edition 3A资料分析了云对地气系统的辐射强迫作用.结果表明,青藏高原地区云量分布整体呈自东向西减少的态...利用ISCCPD2资料分析了青藏高原云宏观参量的时空分布特征,结合NCEP资料分析了不同云类与降水和气温的关系,利用CERES SSF MODIS Edition 3A资料分析了云对地气系统的辐射强迫作用.结果表明,青藏高原地区云量分布整体呈自东向西减少的态势;总云量、低云云量、总光学厚度和总云水路径的分布形势很相似;水高积云、水积云、卷云和冰高积云的云水路径及云光学厚度均较小,冰层云、冰雨层云和深对流云的云水路径及云光学厚度均较大;出现最多的是卷云,最少的是冰层云、冰层积云、冰积云和冰雨层云;青藏高原地区的水积云、水高积云、水高层云、卷云和卷层云的云量与降水一致.近20a,中高云量在青藏高原地区呈上升趋势,低云量则呈明显下降趋势,该结果可能导致青藏高原地区地面气温升高.青藏高原地区云的短波辐射强迫主导着云的净辐射强迫效应,且具有显著的季节变化.展开更多
冻雨是一种对交通、电网以及人民生活带来严重影响的小概率灾害性天气。通过对2018年1月25日—26日中国南方大面积冻雨的天气形势、云微物理量变化的分析,探讨了本次大范围冻雨天气形成的气象条件,进而利用耦合了改进Ramer参数化方案的...冻雨是一种对交通、电网以及人民生活带来严重影响的小概率灾害性天气。通过对2018年1月25日—26日中国南方大面积冻雨的天气形势、云微物理量变化的分析,探讨了本次大范围冻雨天气形成的气象条件,进而利用耦合了改进Ramer参数化方案的天气预报模式(weather research and forecasting model,WRF),对本次冻雨过程进行预报并评估了其预报能力,得到了如下结论:①冷干与暖湿气流在贵州-湖南-江西一带形成来回摆动的高空切变线,出现逆温层,地面温度小于0℃,天气形势有利于冰冻天气出现。②冻雨形成必须同时满足三个气象条件:一定厚度的暖层、较高的液水含量和地面温度低于0℃。在一次完整的冻雨过程中,气象要素并不能总是满足上述三个条件,因而一次冻雨过程并不一定是连续的,期间往往夹杂着降雨或降雪事件的出现。③耦合改进Ramer参数化方案的WRF模式对冻雨有很好的预报能力,平均威胁分数(threat score,TS)评分达到了0.52。该研究对冻雨预报有较大的参考价值,并为交通、电网的防灾减灾提供了坚实的理论支撑。展开更多
利用CINRAD/CD雷达产品和FY-4A卫星数据及云特征量产品,结合地面、Micaps环流场和探空等资料,针对2018年6月17日青藏高原那曲中东部一次强天气过程综合分析了冰雹云的演变及结构特征,探讨了新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表...利用CINRAD/CD雷达产品和FY-4A卫星数据及云特征量产品,结合地面、Micaps环流场和探空等资料,针对2018年6月17日青藏高原那曲中东部一次强天气过程综合分析了冰雹云的演变及结构特征,探讨了新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:(1)受500 h Pa高原槽和地面切变线共同影响,午后地面增温使得那曲中东部对流冷云单体发展,在其东移过程中不断与新生对流云合并加强,导致那曲市区和索县出现降雹。(2)冰雹出现区域与云顶亮温<-50℃区域及冰雹云移动路径有很好的对应关系,大冰雹落区在TBB值低于-50℃的负中心内。(3)高原冰雹云的雷达组合反射率、垂直液水含量、垂直液水含量密度和回波顶高在降雹前均出现陡增,降雹结束前维持较高水平,有利于冰雹粒子的发展;高原地区垂直液态水含量密度较低,强对流发展也相对较弱,难以产生强冰雹天气。(4)高原冰雹云具有粒子有效半径和云光学厚度较大的特点,符合高原农牧区冰雹云FY-4A卫星云特征参量的监测预警指标。(5)高原冰雹云较低的晶化温度使云体具有深厚的过冷水层,为冰雹增大提供了充分的环境。展开更多
Visible and infrared(VIR) measurements and the retrieved cloud parameters are commonly used in precipitation identification algorithms, since the VIR observations from satellites, especially geostationary satellites, ...Visible and infrared(VIR) measurements and the retrieved cloud parameters are commonly used in precipitation identification algorithms, since the VIR observations from satellites, especially geostationary satellites, have high spatial and temporal resolutions. Combined measurements from visible/infrared scanner(VIRS) and precipitation radar(PR) aboard the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) satellite are analyzed, and three cloud parameters, i.e., cloud optical thickness(COT), effective radius(Re), and brightness temperature of VIRS channel 4(BT4), are particularly considered to characterize the cloud status. By associating the information from VIRS-derived cloud parameters with those from precipitation detected by PR, we propose a new method for discriminating precipitation in daytime called Precipitation Identification Scheme from Cloud Parameters information(PISCP). It is essentially a lookup table(LUT) approach that is deduced from the optimal equitable threat score(ETS) statistics within 3-dimensional space of the chosen cloud parameters. South and East China is selected as a typical area representing land surface, and the East China Sea and Yellow Sea is selected as typical oceanic area to assess the performance of the new scheme. It is proved that PISCP performs well in discriminating precipitation over both land and oceanic areas. Especially, over ocean, precipitating clouds(PCs) and non-precipitating clouds(N-PCs) are well distinguished by PISCP, with the probability of detection(POD) near 0.80, the probability of false detection(POFD) about 0.07, and the ETS higher than 0.43. The overall spatial distribution of PCs fraction estimated by PISCP is consistent with that by PR, implying that the precipitation data produced by PISCP have great potentials in relevant applications where radar data are unavailable.展开更多
文摘利用FY-2G静止卫星数据反演的云宏微观特征参量(简称“云参量”),对2018—2020年青海全省及3个子研究区云参量时空分布特征进行分析。结果表明:云顶高度(cloud top height,CTH)、云顶温度(cloud top temperature,CTT)、过冷层厚度(overcooled layer depth,OLD)、云光学厚度(cloud op⁃tical depth,COD)、云粒子有效半径(effective radius,ER)及液水路径(liquid water path,LWP)6个云参量全省区域年平均值分别为3.8 km、-9.7℃、2.0 km、7.1、7.1μm及63.7 g∙m^(-2)。纬度相同的柴达木盆地、青海东北部除CTT外,其余云参量月变化大致呈双峰双谷分布,峰值基本出现在5、11月,谷值基本出现在8、9月及12、1月,三江源各云参量大致呈单峰分布,峰值基本在11月。各云参量年平均值空间分布均呈沿地形和山脉走向分布的特征,除CTT外,其余云参量高值区与高大山脉相对应、低值区与沙漠盆地及低海拔地区相对应,柴达木盆地在四季均存在一低值区,夏季低值区范围最大,三江源地区及青海祁连山区在春、冬季存在明显高值区。三江源地区OLD、COD及LWP在春季及秋季较大,青海东北部地区OLD、LWP在春季最大,而春、秋季则是进行以水源涵养、抗旱减灾等为目的的人工增雨作业的较佳时机。
文摘利用ISCCPD2资料分析了青藏高原云宏观参量的时空分布特征,结合NCEP资料分析了不同云类与降水和气温的关系,利用CERES SSF MODIS Edition 3A资料分析了云对地气系统的辐射强迫作用.结果表明,青藏高原地区云量分布整体呈自东向西减少的态势;总云量、低云云量、总光学厚度和总云水路径的分布形势很相似;水高积云、水积云、卷云和冰高积云的云水路径及云光学厚度均较小,冰层云、冰雨层云和深对流云的云水路径及云光学厚度均较大;出现最多的是卷云,最少的是冰层云、冰层积云、冰积云和冰雨层云;青藏高原地区的水积云、水高积云、水高层云、卷云和卷层云的云量与降水一致.近20a,中高云量在青藏高原地区呈上升趋势,低云量则呈明显下降趋势,该结果可能导致青藏高原地区地面气温升高.青藏高原地区云的短波辐射强迫主导着云的净辐射强迫效应,且具有显著的季节变化.
文摘冻雨是一种对交通、电网以及人民生活带来严重影响的小概率灾害性天气。通过对2018年1月25日—26日中国南方大面积冻雨的天气形势、云微物理量变化的分析,探讨了本次大范围冻雨天气形成的气象条件,进而利用耦合了改进Ramer参数化方案的天气预报模式(weather research and forecasting model,WRF),对本次冻雨过程进行预报并评估了其预报能力,得到了如下结论:①冷干与暖湿气流在贵州-湖南-江西一带形成来回摆动的高空切变线,出现逆温层,地面温度小于0℃,天气形势有利于冰冻天气出现。②冻雨形成必须同时满足三个气象条件:一定厚度的暖层、较高的液水含量和地面温度低于0℃。在一次完整的冻雨过程中,气象要素并不能总是满足上述三个条件,因而一次冻雨过程并不一定是连续的,期间往往夹杂着降雨或降雪事件的出现。③耦合改进Ramer参数化方案的WRF模式对冻雨有很好的预报能力,平均威胁分数(threat score,TS)评分达到了0.52。该研究对冻雨预报有较大的参考价值,并为交通、电网的防灾减灾提供了坚实的理论支撑。
文摘利用CINRAD/CD雷达产品和FY-4A卫星数据及云特征量产品,结合地面、Micaps环流场和探空等资料,针对2018年6月17日青藏高原那曲中东部一次强天气过程综合分析了冰雹云的演变及结构特征,探讨了新型探测资料在冰雹监测预警中的应用。结果表明:(1)受500 h Pa高原槽和地面切变线共同影响,午后地面增温使得那曲中东部对流冷云单体发展,在其东移过程中不断与新生对流云合并加强,导致那曲市区和索县出现降雹。(2)冰雹出现区域与云顶亮温<-50℃区域及冰雹云移动路径有很好的对应关系,大冰雹落区在TBB值低于-50℃的负中心内。(3)高原冰雹云的雷达组合反射率、垂直液水含量、垂直液水含量密度和回波顶高在降雹前均出现陡增,降雹结束前维持较高水平,有利于冰雹粒子的发展;高原地区垂直液态水含量密度较低,强对流发展也相对较弱,难以产生强冰雹天气。(4)高原冰雹云具有粒子有效半径和云光学厚度较大的特点,符合高原农牧区冰雹云FY-4A卫星云特征参量的监测预警指标。(5)高原冰雹云较低的晶化温度使云体具有深厚的过冷水层,为冰雹增大提供了充分的环境。
基金supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB428601)the Strategic Priority Research Program-Climate Change (Carbon Budget and Relevant Issues of the Chinese Academy of Sciences) (Grant No. XDA05100303)+2 种基金the Fundamental Research Funds for the Central Universities (Grant No. WK2080000024)the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 41230419, 41175032 and 41075041)the Guangdong Science and Technology Plan Project (2012A061400012, 2011A032100006)
文摘Visible and infrared(VIR) measurements and the retrieved cloud parameters are commonly used in precipitation identification algorithms, since the VIR observations from satellites, especially geostationary satellites, have high spatial and temporal resolutions. Combined measurements from visible/infrared scanner(VIRS) and precipitation radar(PR) aboard the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) satellite are analyzed, and three cloud parameters, i.e., cloud optical thickness(COT), effective radius(Re), and brightness temperature of VIRS channel 4(BT4), are particularly considered to characterize the cloud status. By associating the information from VIRS-derived cloud parameters with those from precipitation detected by PR, we propose a new method for discriminating precipitation in daytime called Precipitation Identification Scheme from Cloud Parameters information(PISCP). It is essentially a lookup table(LUT) approach that is deduced from the optimal equitable threat score(ETS) statistics within 3-dimensional space of the chosen cloud parameters. South and East China is selected as a typical area representing land surface, and the East China Sea and Yellow Sea is selected as typical oceanic area to assess the performance of the new scheme. It is proved that PISCP performs well in discriminating precipitation over both land and oceanic areas. Especially, over ocean, precipitating clouds(PCs) and non-precipitating clouds(N-PCs) are well distinguished by PISCP, with the probability of detection(POD) near 0.80, the probability of false detection(POFD) about 0.07, and the ETS higher than 0.43. The overall spatial distribution of PCs fraction estimated by PISCP is consistent with that by PR, implying that the precipitation data produced by PISCP have great potentials in relevant applications where radar data are unavailable.
