风云卫星数据应用以及在云物理中的研究综述

风云四号卫星作为中国新一代地球同步轨道气象卫星,自2016年发射以来,在气象观测和预报、自然灾害监测以及气候变化研究等方面发挥了重要作用。为探究风云四号卫星数据在未来航空气象以及探讨研究云滴尺度廓线上的重要性,综述了风云气象卫星数据在气象监测的运用。同时也结合了云物理的相关研究,为未来卫星数据反演云滴尺度廓线提供新的思路,通过深入分析卫星数据与云物理参数之间的关系,卫星数据的广泛运用以及云微物理的研究提供全面的理论基础和实践指导。同时,也为未来的气象卫星应用和云物理研究提供了新的视角和方法。

风云四号静止气象卫星的云顶高度反演算法

我国新一代静止轨道气象卫星——风云四号搭载多通道扫描成像辐射计(AGRI).云顶高度产品对于监测中小尺度强对流系统、研究云的气候效应具有重要意义.风云四号云顶高度算法(FCTHA)融合红外分裂窗和CO2切片算法的优点,反演得到的云顶高度产品与多源卫星观测资料的交叉检验结果较好.与静止轨道葵花八号卫星云顶高度产品比较,细节纹理具有较高一致性,偏差为1.4~1.8 km.与MODIS/Terra和MODIS/Aqua云顶高度产品相关系数大于0.8,且长时间序列偏差为0.4~1.3 km.与近似真实云顶高度的CALIPSO云顶高度产品比较,在多层云和高云条件下误差较大;但单层水云的分季节检验相关系数均在0.8以上,春季最高(0.88),平均偏差均小于1 km,冬季最小(0.61 km).

地面-雷达-卫星资料的广西降水临近预报应用效果评估

基于地面实况观测数据、雷达组合反射率、风云四号A星波段数据3种实况观测资料,以2018—2021年广西2850个站点的小时累计雨量为预报对象,采用随机森林算法建立未来1—3h的降水临近预报模型,并分别进行了单类型观测资料预报因子、3种类型观测资料多种组合预报因子输入的预报试验。对各预报试验结果综合采用TS评分、命中率、虚警率和漏报率进行点对点的评估表明,地面资料在1—3h的小雨和中雨量级、1—2h大雨量级的预报能力较好;雷达资料对未来1h暴雨量级的预报较其他两种观测资料优势明显;卫星资料在小雨量级上有一定的预报能力,但其他量级各时效的预报均不理想。3种观测资料在第2—3h的暴雨预报能力都偏低。3类预报资料因子组合预报结果的评估表明,各量级的多数预报时效均能比单类型资料预报取得更高的预报精度,其中大雨量级的预报提高了10%以上,暴雨则提高了25%以上。大雨和暴雨1h TS评分的空间分布情况表明,组合因子高评分区域分布均最广,地面和雷达大雨量级的空间分布相当,雷达的暴雨TS评分在0.2以上空间分布范围较地面和卫星资料广,卫星的TS评分的空间分布显示其预报能力均最弱。