基于葵花-8卫星宁夏暴雨监测预警指标研究

基于葵花-8卫星红外通道资料和地面降水数据,对2017年5—9月宁夏暴雨过程进行云团识别、特征参数(云顶平均亮温、最低亮温、亮温梯度、冷云面积和降温率)计算及监测预警指标分析。结果表明:所选云团特征参数在不同类暴雨过程中有较明显的表现特征。暴雨发生时,云顶平均亮温和最低亮温分别介于213~228 K和199~227 K,亮温梯度处于4~50℃/km,冷云面积介于2.7×10^(1)~5.7×10^(4)km^(2),降温率处于6~36℃/h。云顶亮温和冷云面积更有利于判别暴雨类型,亮温梯度和降温率更有利于预估降水量。参数在不同降水量级中的表现差异较明显,当降水量达30、40、50和85 mm时,需密切监测云团参数变化趋势,当其出现异常或突变时,应及时考虑降水量持续增加的可能性。

中尺度对流系统影响下的空域容量评估研究

气象因素是影响空域容量的主要不可控因素之一。为了探讨强对流等恶劣天气的识别结合空域容量评估模型的可行性,并完成容量预测工作。采用引导滤波方法对葵花8气象卫星云图降噪处理,判定中尺度对流云团,依据网络最大流理论建立空域容量模型,使用动态阻塞系数表示中尺度对流系统对容量的动态影响,结合湖南管制空域及其气象信息对模型进行算例分析。结果表明,模型能对中尺度对流系统影响下的空域容量进行较为客观的评估。

三种经典夜间陆地雾遥感反演方法的适用性对比分析

相较于地面站点观测,卫星可以监测更大范围的夜间雾区分布,目前虽然已存在几种经典的夜间陆地雾遥感反演算法,然而其在我国大范围陆上的适用性尚不清楚。基于葵花8号(Himawari-8)静止气象卫星数据,分别利用双通道差值法、温度差值法及归一化大雾指数法反演了我国2016年1月—2018年12月的夜间陆地雾区,并用地面观测资料以鉴定成功评分、准确率、判识率和误判率为指标参数对雾区反演结果进行验证分析,讨论了三种反演方法的适用性。结果显示:1)三种夜间陆地雾反演方法在秋季和冬季反演效果最好,其中温度差值法的鉴定成功评分高、准确率高、误判率低,反演效果最好,双通道差值法的判识率高、误判率高,反演效果次之,归一化大雾指数法效果最差。2)三种方法对夜间陆地雾的反演在秋季和冬季的最佳适用区域略有不同,但都倾向于在平原和盆地达到最佳效果,如华北平原、长江中下游平原和四川盆地。3)两次雾过程的反演结果显示,温度差值法和双通道差值法对平原地区夜间雾的识别能力均较强,在具体雾过程反演中各有优势。

湖南地区夏季中尺度对流系统特征分析以及恶劣天气规避区的划设

中尺度对流系统可造成雷暴、冰雹和暴雨等恶劣天气,会对该空域内的通行产生极大影响,增大飞行危险性。为了探讨中尺度对流系统与空域通行能力之间的不平衡矛盾,论文选用葵花8号气象卫星数据,结合现有的研究成果,针对湖南地区夏季的天气,利用中尺度云团识别判定技术、红外亮温反演办法对中尺度对流系统进行可视化处理并展开特性分析,然后利用ArcGIS软件绘制湖南简化空域,并划设恶劣天气规避区,表征空域的可用性和安全性。

大连机场一次冷涡引发雷暴和大风个例分析

利用常规观测资料和NCEP/NCAR全球再分析资料对2020年5月16日—19日大连机场的一次冷涡系统引发雷暴和大风天气过程进行诊断分析,最后,结合葵花(Himawari-8)气象卫星云图和多普勒天气雷达回波特征,更好地监控冷涡雷暴的发生发展演变过程。结果表明:(1)高空冷涡配合地面冷锋是影响此次雷暴的主要天气系统。(2)低层暖湿气流的上升运动配合高空干冷气流的南下为雷暴发生提供有利动力条件和水汽条件。K指数、SI指数和TT指数等表明了大气层结不稳定,低层不稳定能量输送为雷暴发生提供热力条件。(3)冷涡系统降水的发生区反应在TBB值相对低值中心。TBB≤-50℃,对雷暴发生有很好指示作用;冷涡雷暴发生在水汽图上高层急流左侧暗区和亮区的过渡带。(4)冷涡雷暴雷达回波上表现为线状回波,强雷暴发生在反射率大于50dBz回波区域,强回波区与对流天气有很好的对应关系。