GMS5红外卫星云图参数化及在降水预测中的应用

从大气探测的基本原理出发,利用2001—2002年4—10月逐时的气象卫星红外云图和地面观测资料,对云图进行参数化估计,得到一些参数化估计结果,分析了不同视场条件下各类参数与降雨强度的关系,发现测站降水强度和其上空一定视场范围内的平均亮温、亮温方差、等效云量、亮温面积指数(1级、5级、6级)关系较明显,并利用最优子集回归方法建立小区域降水强度的预测方程,检验结果表明:利用红外资料估算未来6h的降雨强度其平均准确率在80%以上,分析视场大小对预测效果影响不大。

红外卫星云图的多值自适应分割

云的形状千变万化,难以分割和识别。本文利用数学形态学图像分析方法,设计并实现了红外卫星云图的预处理和多值自适应分割。通过该分割可以自动将云图中相对面积较大且温度较低的不多于5块的云从整张图上分割出来,这为识别工作奠定了基础。运行实例表明,该分割方法具有很好的自适应性和实用性。

基于红外卫星云图的台风中心自动定位方法研究

台风中心定位一般依靠气象专业人员采用人工手动方式进行,自动化程度不高,效率低。本文利用单幅红外台风云图,根据台风运动特征以及天气学诊断原理,建立了基于红外卫星云图的云运动矢量主方向提取方法;在此基础上,根据台风密闭云区近似为圆的几何形状,构建了以圆的几何特性为约束的台风中心自动定位最优目标函数,求得了解析解,实现了有眼和无眼台风的自动定位。用这种方法对2005年"海棠"台风多个时次的红外卫星云图进行了台风中心自动定位仿真。该方法的定位精度较高,可作为台风中心自动定位的良好技术手段。

红外卫星云图等温线的高效提取(英文)

红外卫星云图的等温线直观反映了云图特征 ,等温线的提取去除了云图中的冗余信息 ,可用于红外卫星云图的压缩存储和特征提取 .提出一种高效红外卫星云图等温线的提取算法 ,利用数学形态学从云图中分割出主体云系 ,用T算法和IP算法从主体云系中提取等温线 .开发的并行算法已在IBMSP2超级计算机上编程实现 ,可快速提取等温线 .

基于红外卫星云图的云的三维表现

分析红外卫星云图结构特点,阐明其三维化原理。借鉴LOD思想,利用多种采样间隔获得不同精度数据网格。根据云团真实感效果制定颜色及透明度映射规则。结合三维地形可视化方法,设计并实现了红外卫星云图的三维可视化。

利用红外卫星云图资料估计降水量方法的研究

在条件气候均匀及范围足够大取样区域，研讨面平均雨强与云覆盖率、云顶表面亮度温度的标准偏差、云覆盖率随时间的变化率三者之间的关系，得到用１ｈ间隔的数字化红外卫星资料估计降水的三种模式。通过对１９９１年７月５日、６日、１０日降水过程的实例分析表明，对于日降水量的估计，效果较为理想。模式可用于与取样时间和地点的相似气象条件区，且不需要对云进行分离和跟踪、考察对流单体的生命史演变过程，便于应用。

从增强红外卫星云图识别暴雨落区

由于“75.8”暴雨对我国中原地区造成了极其严重的洪水灾害,十多年来,我国对暴雨特性、成因和预报方法开展了大量研究,再加上电子计算机、气象卫星和雷达探测等新技术的应用,近年来的暴雨短时预报水平已有所提高。但是,由于不同暴雨强度和落区位置对河流洪水形成的影响是不同的。因此,水利部门对暴雨预报的要求要比一般天气预报的要求要高得多,这在气象上仍然是准度很大的课题。以往的研究偏重于暴雨过程和雨量等级预报的较多。

红外卫星云图和相关向量机的有眼热带气旋客观定强模型

热带气旋TC(Tropical Cyclone)是全球影响最严重的自然灾害之一。TC强度和路径的准确预报,对于减轻其带来的灾害影响至关重要。本文基于静止红外卫星云图和相关向量机RVM(Relevance Vector Machine)构建有眼TC客观定强模型。首先,利用高斯平滑对红外卫星云图进行去噪;然后,利用基于测地活动轮廓GAC(Geodesic Active Contour)模型的偏微分方程PDE(Partial Differential Equation)法对有眼TC的眼壁进行分割,提取眼壁的亮温梯度信息,计算眼壁亮温梯度的最大值及梯度数据不同概率时的均值,从而构造与TC强度密切相关的特征因子;最后,利用RVM构建单特征因子、多特征因子与近地面最大中心风速的客观定强模型,研究不同特征维度对TC客观定强误差的影响。实验结果表明,在单特征因子的模型定强中,95%概率眼壁亮温梯度均值的定强误差最小,相比利用单特征因子所构建的定强模型,多特征因子的模型定强误差更小,即多特征因子中包含更多与TC强度相关的特征信息。在多特征因子的模型定强中,二特征因子优于三特征因子模型,说明应当合理选择特征因子维数,并非越多越好。本文所用RVM模型具有良好的高维非线性处理能力,能对TC强度进行有效估计。

基于单幅红外云图的有眼台风自动定位算法

基于单幅卫星红外通道图像,提出了一种智能与数学形态学相结合的有眼台风中心定位算法.算法首先给出有眼台风中心定位的规则,然后使用自定义模板去除灰度较高且灰度差相近的密闭云墙区域,再结合数学形态学理论,使用种子填充算法提取出候选眼区,最后根据台风眼区的特点,将灰度信息与距离信息结合,提出智能识别眼区的判句,经计算机自动分析推理,将使判决函数值最小的候选眼区确定为有眼台风中心.初步气象业务应用表明此算法有较高的识别率.

小波变换在云图边缘处理中的应用

采用Mallat快速小波变换算法进行红外卫星云图的图像平滑和增强处理,有效地突出了云系的边缘.提出红外卫星云图的边缘提取及基于边缘线的邻域处理方法,可以将卫星云图中感兴趣的云系的边缘提取出来,很好地保留了云系边缘的细节.将这种方法应用于台风云系的处理,取得很好的效果,并将处理结果与采用数学形态学处理的结果进行了分析比较,总结出两种数学方法的特点.

利用卫星资料估算中尺度对流云团上升速度的一种方法

为了得到中尺度对流云团内的垂直上升速度 ,给出了一种利用高分辨率红外卫星云图的估算模式 ,并进行实验。结果表明 ,该方法可定量地揭示中尺度对流发展演变的特征 。

用TRMM卫星微波成像仪遥感云中液态水

应用热带降雨测量卫星微波成像仪 (TRMM/TMI)的被动遥感资料 ,选用对云中液态水变化非常敏感的 85 .5GHz垂直极化通道的亮温信息 ,通过离散纵坐标矢量辐射传输模式 ,采取逐步逼近的方法确定出地表的微波比辐射率 ,并运用迭代方法有效地反演出云中液态水含量及其分布。与对应的卫星红外云图对比结果表明 ,反演的云中液态水分布是合理和可信的。

1986年11月20/21日夜间的气象卫星和雷达降水图解释

1.导言 1986年11月20/21日夜间,在Wales的西南到东部英吉利海峡的一条宽约200km的回波带中(图1),产生了激烈的天气,有雷暴和大雨。2330GMT左右,Swindon有一陆龙卷,0045GMT左右,Selsey有一水龙卷产生,这二个龙卷造成了范围广大的建筑物的破坏。这些是在向东穿越英格兰和Wales的加深的低气压环流(图2)内观测到的几个中尺度对流现象的例子。

应用连续小波变换提取对流云团

准确地从卫星云图背景中划分出对流云团的边界十分困难。提出了一种应用连续小波变换从红外卫星云图中提取对流云团的处理方法。将正弦波经过Gauss函数调制后,得到一组满足允许条件的连续小波基函数,利用这组小波基实现了对流云团小波提取算法,得到了强对流云团边界的分割。与提取对流云团的常规处理手段相比,这种方法具有物理意义明确、分割结果准确的优点。

93．8．4鲁南、鲁西特大暴雨云团特征分析

利用１小时间隔的红外卫星云图及１小时降水量结合常规天气资料，分析了１９９３年８月４－５日鲁西、鲁南特大暴雨的云团特征，云团产生、发展、减弱、再生和暴雨落区与能量场的关系。另外还分析了云团云顶温度与降水的关系。展示了卫星云图与常规天气资料相结合，在短时天气预报中的作用。

NASA认为云是引起全球变暖的关键因素

鉴于卷云对气候的潜在影响和在大气层中的高度,以及它在全球出现的高频次,NASA(美国国家宇航局)已经开始研究羽状卷云,以求更深入地了解全球气候并预报它的未来形势。这些云在气候预报中起着主要的作用,除可以控制地球大气向外散失热量的多少外,当二氧化碳的增加导致全球温度变化时,它们具有重要的潜在反馈作用。

太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅰ:统计特征

利用2007-2008年京津冀区自动站资料,根据小时变温,对太行山东麓焚风天气进行了详细的统计和分析。结果表明,焚风具有明显的季节变化和日变化,其分布特征在夜间表现明显,强焚风一般出现在太行山东侧50km内,而弱焚风则可到达太行山以东100km范围内;太行山北段的东南侧和南段的东侧呈现出两个焚风中心,而中段附近焚风出现的相对较少;焚风出现的位置与风向的关系密切,西北风造成的焚风主要出现在太行山北段东侧,偏西风主要影响太行山南段,而西南风主要影响中段;焚风强度与风速大小有一定的对应关系,具有明显的阵性特征;在红外云图中焚风常表现为一条明显的暗带;太行山东麓焚风造成的加热区可向东或东南方向移动,影响河北平原。

黑龙江省西部地区一次大范围强飑线过程分析

应用多种气象监测资料,其中包括气象要素、红外卫星云图、闪电定位和雷达回波等对2007年6月11日黑龙江省西部地区的一次大范围强飑线天气过程,进行了从宏观到微观结构详细特征的深入分析,通过对比红外卫星云图、闪电定位资料与雷达回波发现,3种非常规气象资料在系统影响时间、强度变化和移动方向等方面具有很好的对应性,这一特性可供今后预报此类天气参考。

强对流潜势区天气预报系统

一、前言强对流潜势区天气预报系统是在暴雨预报专家系统和雹暴预报系统的基础上研制而成的,是兰州区域气象中心短期预报业务系统的一个重要组成部分。该系统综合归纳了以往的预报方法,并充分利用增强显示红外卫星云图资料研制了短时半定量预报方法,

一次辽宁南部局地大暴雨中尺度系统分析

利用常规天气图资料和红外卫星云图、多普勒天气雷达、自动观测站等资料,对2003年8月22日辽宁南部局地大暴雨过程进行了分析。结果表明:前期11号台风倒槽与副热带高压后部之间的偏南急流携带了大量的能量和水汽北上,当低空和地面有中尺度系统生成并发展时,触发了局地大暴雨的发生。