黑体亮温TBB与风暴跟踪信息STI对应关系

为了更好地应用TBB及STI产品,文章使用卫星云图黑体亮温TBB资料、江西雷达拼图STI产品等资料,采用图像对比方法,探讨TBB与STI之间的关系。结果表明:1)黑体亮温TBB与风暴跟踪信息STI密集程度呈一定负相关,即雷达回波强度越大,TBB最低值越低。2)TBB与STI负相关负贡献情况可以分为2种,第1种情况为TBB密集强盛,但STI不密集,第2种情况为TBB稀疏值高,但STI相对密集。3)超级单体TBB冷云特征明显,外侧边缘亮温梯度加大;雷达拼图STI密集指向区也十分明显,TBB低值区与STI密集区移动方向一致。上述研究成果为TBB及STI相互印证和监测江西强天气过程提供了参考。

用改进的光流法和卫星TBB资料进行对流临近预报

为了在缺少雷达观测的地区开展对流临近预报,利用光流法和半拉格朗日外推法进行了卫星云图外推实验,同时利用无辐散约束改进光流矢量来避免云图辐散失真。(1)光流法反演的风场能够准确反映出台风涡旋环流结构,采用半拉格朗日方案进行外推,可以保持云系的旋转特性,具有良好的稳定性和精度,但随着外推时间的增加光流矢量中的噪声会导致云图辐散失真。(2)无辐散约束减少了风矢量杂乱无序现象,弥补了缺失的光流,还能对风速进行平滑,使风速空间梯度更平滑。(3)用改进后的风场进行外推,避免了云系辐散失真,在保持其形态不被破坏的同时,还能减少云团TBB虚假增长。(4)检验表明改进后的外推预报方案,具有更小的平均绝对误差,MAE提高了4%,临界成功指数提升了9%。

基于FY-4A卫星的川藏铁路成雅段短时强降水TBB特征

利用FY-4A卫星资料和区域自动站逐时降水数据,研究了2019—2021年川藏铁路成雅段短时强降水时空分布及其云顶亮温(TBB)的变化特征。结果表明:川藏铁路成雅段短时强降水出现频次随着雨强的增大而减少,且呈“北少南多”的空间分布特征,4—10月均有发生且主要集中在7—9月,夜间为高发时段,尤其在01—07时和22—23时频发。该区域短时强降水的降水量与TBB呈显著负相关,与TBB梯度呈负相关,与亮温差(水汽通道与红外通道的亮温差值)呈正相关,短时强降水易出现在TBB偏低、梯度偏小且亮温差偏大的对流云团处。短时强降水的出现伴随着TBB降到最低值,随着TBB逐渐上升,短时强降水结束。如果已出现短时强降水,TBB仍在继续下降,则短时强降水将持续,其持续时间越长,则对流云团越强。短时强降水出现时TBB和最小TBB主要在190~230 K之间,其中以190~200 K居多。

垂直螺旋度和TBB特征在暴雨、暴雪中的应用

【目的】通过对呼伦贝尔地区暴雨、暴雪天气中垂直螺旋度和TBB特征的对比分析,得出针对这两类天气的垂直螺旋度和TBB特征的应用方法。【方法】运用环流形式特征分析、垂直螺旋度平面与剖面特征相结合分析及TBB特征等值线对比分析等方法对天气过程进行诊断。【结果】垂直螺旋度大值中心和落区与降水大值区具有一致性;TBB特征等值线的高梯度区则与降水高强度区较为一致。【结论】在满足暴雨、暴雪所需的大尺度环流特征、水汽和不稳定条件外,垂直螺旋度特征能够反映暴雨、暴雪的集中区域;TBB等值线高梯度区也能够揭示中、小尺度对流性天气的发生发展。以上结论可为预测暴雨、暴雪天气的发生提供技术支撑。

祁连山中段夏季降雨与对流特征分析

祁连山中段夏季降雨特征研究可为地形云人工增雨提供天气背景依据支撑。基于2015—2017年地面观测资料和FY-2G卫星红外黑体亮度温度(Temperature of Black Body, TBB)逐时资料,分析祁连山中段夏季降雨与对流特征及降雨日变化与局地环流的关系。结果表明:祁连山中段海拔低于3.5 km的气象站降雨量随海拔呈线性递增变化,东部(99.2°E以东)降雨量随海拔的变化较西部剧烈。位于山谷的野牛沟和祁连站山谷风环流和降雨日变化较青海湖畔的刚察站明显,两站降雨最大值和次峰值分别在傍晚和清晨,分别对应该地区两类主要地形云(积雨云和层积云)高频时段,平均雨强分别为2.0~2.3、1.0~1.3 mm·h^(-1)。与河西走廊张掖站相比,在雨强小于1.5 mm·h^(-1)和大于等于1.5 mm·h^(-1)条件下,祁连、野牛沟和刚察站的TBB概率分布峰值从-22~-12℃转为-32~-22℃;在使用TBB<-32℃的降雨云识别阈值时,祁连山地区降雨云的覆盖率低于河西走廊地区;TBB<-22℃阈值更适宜祁连山地区弱对流降雨云的识别。研究区内深对流与浅对流的高值区分别呈现南北向、西北—东南向分布,基于TBB资料的浅对流频率日变化等可反映该地区降雨日变化的部分特征。

2007年汛期淮河流域连续性大暴雨TBB场分析

利用水平分辨率0.1°×0.1°经纬度FY-2C卫星TBB网格资料、连续性强降水过程和最强降水时段的加强加密降水资料(其中,安徽临泉县迎仙站日降水破安徽省日最大降水纪录),对应分析TBB平均场分布特征及其演变特点,揭示强降水云团生消史与暴雨发展的内在联系。结果表明:TBB低值区与淮河流域强暴雨落区有明显的对应关系,TBB值减小过程与雨强增强过程比较一致,TBB梯度大值区在某地长时间维持将产生长时间强降水。源源不断的来自南海经广西沿着副高西北侧向东北方向伸展的水汽输送,与西风槽不断带来的新鲜冷空气在淮河流域相汇,对淮河流域强降水云系的生成、发展和维持起着重要作用。同时,在此阶段TBB低值区在淮河流域一带稳定少动,南北摆动幅度小,时生时伏的变化,造成淮河流域天气53年以来全线致洪暴雨重大事件。

我国南方持续性暴雨成因的TBB场分析

运用GMS红外云顶亮温（TBB），分析了1998年6月我国南方地区大范围持续性暴雨的成因。结果指出：它是由北方较强冷空气经华北一带源源不断南下，与较弱的西南季风在江南至华南一带汇合而形成，其中冷空气频繁南下是最主要原因；TBB旬平均和距平场，定量而又直接地展示了产生强降水云系的强度、分布特征及其成因。

利用TBB资料对西太平洋副热带高压特征的分析和描述

利用卫星TBB资料和500 hPa位势高度场资料, 分析了西太平洋副热带高压(下称西太副高)的北进及南撤特征。结果表明: 西太平洋副热带地区的TBB场呈带状分布, >275K的TBB区随季节的变化从1月至12月表现为先北跳又南落之势, 它与西太副高的北跳和南落同步, 其大值区可以表征西太副高的范围。西太副高脊线(500 hPa上的u=0 线)与TBB大值区轴线的走向基本一致。不同季节可以不同的TBB值来描述西太副高。同时指出, 以TBB大值区所描述的西太副高与雨区的配置较588 gpdm等高线与雨区的配置要好, 并且可以避免588 gpdm等高线所产生的假象。另外, 每3 h TBB场的分析可为暴雨的逐3 h预报提供参考。

夏季青藏高原TBB低频振荡及其与华中地区旱涝的关系

利用17年（1980--1994年和1997—1998年）逐候GMSTBB资料，对华中地区夏季旱涝年的TBB候距平场进行了合成分析，研究了夏季青藏高原TBB的低频（10～20天和30～60天）振荡及其同华中地区旱涝的关系。结果表明，青藏高原东南部（27°～30°N，90°～100°E）是低频抓荡最为活跃的地区，青藏高原东南部和华中地区TBB存在正相关关系，其相关程度涝年比旱年更为显著。对华中地区旱涝而言，青藏高原东南部的30～60天振荡比10～20天振荡敏感性要强。华中地区涝（旱）年，青藏高原东南部存在较强（弱）的低频（30～60天）TBB负值中心，其影响方式有的自西向东传播，有的同华中地区低频（30～60天）TBB同时加强或减弱。青藏高原低频（30～60天）TBB的负值位相有利于对流云团的生成和发展。

卫星遥感云分类和TBB产品在天津地区云状识别的应用分析

利用2012年4月1日至2013年7月31日地面观测资料和卫星遥感云分类、相当黑体亮温TBB产品,针对不同天气类型进行背景统计和个例分析,讨论云分类、TBB产品在云状自动识别中的应用。结果表明：地面云观测取消后,云观测业务可以依据卫星遥感产品展开,即以云分类产品为基础,结合TBB资料和天气现象进行订正。当无降水时,云状以云分类产品为主,如云分类产品为积雨云,可将云状订正为非降水云;当TBB〈240 K时,同时变率由负值向正值转变至接近0时,有雷暴活动发生,无论是何种云分类产品,云状可直接定为积雨云;TBB在240~260 K,为稳定性降水时,考虑为非对流性云（层积云或高积云、高层云或雨层云）。

青藏高原夏季TBB场与水汽分布关系的初步研究

通过对比分析 1998年夏季各月青藏高原及周边地区GMSTBB及由HLAFS资料计算的湿度(T -Td、θse)和水汽通量平均场 ,指出 :TBB场展示的云区及无云或少云区可以直观地揭示出大气中湿、干区的分布 ,准纬向和准经向TBB低值带分别指示出大气中的水汽汇合区和水汽输送带。据此 ,由 17年夏季TBB总平均场分析得到 :青藏高原上空为北部较干、南部很湿 ,并且南部湿区中又是中、东部较湿和嵌入有两个湿中心区 ,西部较干 ;高原上的水汽来自孟加拉湾和阿拉伯海 ,并且主要从 85°～

南海和青藏高原TBB的低频振荡与湖北省“二度梅”的关系

用GMS TBB和ECMWF的格点风资料,采用带通滤波、EOF分解和合成分析方法,对湖北省洪涝年出现“二度梅”年(1980、1998年)和无“二度梅”年(1991、1999年)的南海和青藏高原TBB的低频振荡特征进行了分析研究。结果表明:有(无)“二度梅”年,南海低频TBB在6～7月的振荡位相是相反的;在7月下旬～8月上旬,南海低频TBB为高(低)值位相,青藏高原低频TBB为低(高)值位相。南亚地区低频TBB场EOF1的空间分布形式呈“南负北正”(南正北负)。

TBB通过WNT/β-catenin通路抑制甲状腺滤泡状癌细胞FTC133的增殖与迁移

目的观察四溴苯三唑(TBB)对甲状腺滤泡状癌细胞系FTC133的CK2α、β-catenin和SURVIVIN的mRNA和蛋白表达的影响,探讨TBB抗甲状腺癌的作用机制。方法体外培养FTC133细胞,分对照组(DMSO组)和TBB组(终浓度为12.5、25和50μmol/L),MTT法测定细胞增殖抑制率;划痕实验测定细胞迁移;RT-PCR和Western blot法分别检测FTC133细胞CK2α、β-catenin和SURVIVIN的mRNA和蛋白表达。结果与对照组比较,TBB呈剂量依赖性抑制FTC133细胞的增殖和迁移。各TBB处理组CK2αmRNA表达水平明显降低(P<0.01);TBB组随着浓度的逐渐加大,CK2α、β-catenin和SURVIVIN蛋白表达下降(P<0.01)。结论 TBB在一定浓度范围内抑制甲状腺滤泡状癌细胞系FTC133的增殖和迁移,其机制可能与TBB下调CK2α表达进而抑制WNT/β-catenin信号通路有关。

吉林省一次区域性暴雨天气过程的TBB图像特征分析

采用FY-2C静止卫星红外云图反演的逐时TBB资料、地面逐时降水资料、欧洲中心和北京T213物理量诊断分析资料,利用天气学分析方法研究了2005年8月12～14日吉林省一场区域性暴雨天气过程的TBB图像特征,揭示了副高后部切变线上中-α尺度雨团在TBB场上发生发展移动消亡的规律,对降水过程中的卫星TBB图像特征及其与各种天气系统、物理量场和降水强度之间的关系进行了重点分析。分析结果表明:此次暴雨过程发生于偏北的副高后部,副高区与TBB>0℃区域相对应。TBB低值强云团随云带沿低空急流方向移动,且与水汽及能量输送带密切关联,强降水是呈椭圆型的中尺度对流云团中的准圆形中-α尺度云团造成。TBB低值云团面积越大、数值越低时,1h降水量≥10mm站数出现的越多,TBB≤-50℃所覆盖范围与大到暴雨落区基本一致,最大1 h降水量的雨强落后于云团TBB最低值1～3h。

2024年2月我国两次雨雪冰冻过程中闪电活动特征对比分析

2024年1月31日-2月5日和2月18-25日(以下分别简称为"0131"和0218"过程)我国南方遭遇两次雨雪冰冻天气,并伴随密集的闪电发生。利用三维闪电定位数据、CLDAS-V2.0降水产品和Himawari-9号卫星红外云图资料,对比分析两次雨雪冰冻天气背景下的地闪时空分布、地闪回击数和雷电流累计概率分布特征,并研究了地闪与降水量及卫星黑体辐射亮温(TBB)间的关系。结果表明:(1)两次过程中共监测到地闪数13万余次,正、负地闪分别为2万和11万余次;两次过程的地闪均具有夜发性,正地闪较总地闪和负地闪峰值滞后约1~2h。两次过程中正地闪产生大电流的概率大于负地闪。(2)"0131"过程中地闪密度大值区出现在贵州南部及贵州、重庆、湖北三省交界处;"0218"过程中地闪密度大值区出现在湖北东部、江西北部、安徽、江苏和浙江大部。(3)"0131"过程中降水量和地闪的时空分布不一致,降水量峰值集中在白天,降水集中在湖南东南部、江西、安徽和江苏南部、浙江和福建大部;而"0218"过程中降水量和地闪的时空分布较一致,地闪出现的峰值较降水量峰值延迟2h。(4)两次过程中地闪的分布均很好地指示了对流区。地闪主要分布在对流云团发展方向的尾部且偏南处TBB变化梯度大的区域;对流合并会导致合并处地闪频数的跃增;对流发展最旺盛的冷云核心区几乎没有地闪发生。两次过程地闪密度随着TBB的增大呈现先增大后减小的变化特征。

云南雨季开始期与5月雨量的TBB特征

利用17年卫星TBB及云南雨量资料,研究了热带TBB演变与云南雨季开始期及5月雨量的关系。结果表明:当孟加拉湾至中南半岛上空TBB≤-10℃的主对流云云涌稳定通过20°N,TBB≤-20℃强对流区北移到18°N附近,而且TBB≤-5℃区稳定控制云南时,云南大部分地区雨季开始。云南5月少雨年,孟加拉湾至中南半岛上空TBB≤-10℃位置偏南且为正距平区控制,云南为TBB正距平区,对流活动偏弱;云南5月多雨年,上述地区的TBB场分布特征则反之。同时还提出了利用TBB资料跟踪预测云南雨季开始期的方法。

南海及周边地区TBB年及以上时间尺度振荡特征诊断研究

应用小波变换方法，对1980～1997年逐日TBB资料进行分析，发现南海地区TBB年时间尺度(约6～15个月)和年际时间尺度(2～5年)变化显著。年时间尺度变化，在纬向上东传特征明显，在经向上具有赤道反对称的分布特征。南海地区TBB年时间尺度变化振幅与东太平洋海温异常之间存在调制作用。TBB年际时间尺度变化具有lO年际变化特征，1980年代年际时间尺度变化显著，1990年代明显减弱。该时间尺度变化与Nino3区海温异常有非常显著的关系，El Nino期间，南海地区TBB较高，对流相对较弱；La Nina期间，南海地区TBB较低，对流较强，表明南海地区大气环流对太平洋海温异常有明显的响应。

基于TBB任务调度器的N皇后多核并行算法

为了充分利用多核处理器资源,研究了Intel线程构建模块并行编程模式。基于任务调度器,建立了逻辑线程和物理线程最佳匹配和映射的面向任务编程模式。利用任务调度器,设计了N皇后问题在多核处理器的并行算法。该算法将任务自动地映射到多线程,减少消息传递和数据移动带来的额外开销,提高多核CPU的使用效率。并行算法的加速比接近核数,CPU使用效率超过90%,实验结果表明,该算法有效地提升了多核计算机资源的利用率。

广西一次强降雨TBB场特征分析

利用FY-2E卫星的相当黑体亮温(Black-Body Temperature,TBB)等经纬度投影数据(水平分辨率0.1°×0.1°)和NCEP\NCAR的再分析资料,对应分析2010年5月31日至6月2日TBB平均场分布特征及其演变特点。结果表明:TBB比较好的展示了强降雨落区及强度的变化特点,TBB的梯度变化与强降雨的演变有明显的对应关系,TBB梯度突降时,降水随之增强,突升时,降水随之减弱。丰富的水汽从南海源源不断沿副高西侧向华南上空输送,与高空槽引导下的冷空气在华南上空交汇,对广西上空的强降雨云系的发生、发展和维持起着重要作用。同时,TBB低值区在广西中部暖式切变附近稳定少动,给该地区造成长时间的强降雨天气。

一个与卫星TBB相匹配的人造台风构造方案

在台风数值预报中需要重点考虑的问题是初值条件,特别是人造台风的构造(typhoon bogusing)在当中起着重要作用。一个新的人造台风构造方案被提出,该方案在初值中引入了较真实的台风结构,尝试利用卫星探测TBB资料来改进人造台风中对流加热的分布,确定与卫星TBB协调一致的人造台风径向环流场,这能改善风-压平衡,使得模式对强加入的人造台风更协调。