基于TMI产品资料对数值模式水凝物模拟能力的检验分析

本文利用热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)搭载微波成像仪(TRMMMi-crowave Imager,TMI)的探测及反演结果,结合微波辐射传输模式,就2004年17号台风暹芭(Chaba)过程,对AREM(Advanced Regional Eta-coordinate Model)模式和WRF(Weather Researchand Forecasting)模式的水凝物模拟能力进行了检验。分析表明,两个模式模拟的台风路径与实际台风路径基本一致,模拟的降水与TMI反演降水也基本相同。在此基础上,以AREM和WRF模式模拟的大气结构和水凝物结构作为微波辐射传输模式的输入参数,计算了相应大气层顶的微波亮温,通过对比该模拟亮温和TMI实测亮温的异同,尝试了对AREM和WRF模式水凝物结构的间接检验;最后,利用TMI水凝物反演产品直接检验了AREM、WRF模拟的水凝物结构。研究结果表明,AREM模拟的云水含量稍偏高,降冰含量稍偏低;WRF模拟的液相粒子分布范围较小,对冰粒子的模拟能力要好于AREM模式;两个模式对水汽的模拟都比较好。

TRMM卫星和全球降雨观测计划GPM及其应用

全球变暖和气候变化影响全球水循环,从而导致异常天气,如频繁的大雨和干旱。热带降雨观测卫星TRMM和全球降雨观测计划GPM是进行全球尺度的降雨观测的国际卫星观测计划,对全球变化研究具有很大作用。首先介绍了热带降雨观测卫星TRMM的概况及其5个有效载荷,即降雨雷达、可见/红外扫描仪、微波成像仪、云和地球辐射能量探测器以及闪电成像仪;接着介绍了即将于2007年发射的全球降雨观测计划GPM;最后介绍了TRMM卫星的应用。

使用物理方法反演中国陆地雨强和水凝物垂直结构

使用MM5模式模拟了11个降水个例,获得中国陆地的降水廓线,由蒙特卡罗辐射传输模式计算其上行辐射亮温,构成初始云-辐射数据库。采用对照表方法从中获得Db_m1和Db_m2两个数据集,作为GPROF反演算法的先验数据集。对2007年7月的3次强降水过程的地面雨强进行反演,与微波成像仪(TMI)及NESDIS、GSCAT、PCT-SI 3种经验算法反演的雨强比较,发现Db_m2参与反演的地面雨强和TMI的反演结果比较接近,效果明显优于Db_m1获得的反演结果,甚至优于3种经验算法的反演结果。使用测雨雷达、地面S波段雷达反演的雨强分别检验上述各算法反演雨强的综合效果,表明Db_m2和TMI反演的结果综合效果较好,经验算法中以PCT-SI综合指数法效果比较好。数据集Db_m2参与反演的可降水在垂直分布和含量上与TMI反演的结果非常一致,与地面雷达反演的液态水含量也较接近;而云水、云冰和可降冰与TMI反演结果在垂直高度分布上较接近,含量上高于TMI的结果。使用数据集Db_m1反演的4种水凝物垂直结构与使用Db_m2的结果在垂直分布上基本一致,可降水含量略低一些,云水含量有时偏低。综上,研究使用数据集Db_m1和Db_m2对地面雨强的反演具有一定的准确性,反演的水凝物结构与TMI反演的结果有相近之处,可作为发展适用于中国的由微波亮温反演地面雨强和水凝物廓线的一种物理方法。