FY2卫星云图分析系统在热带气旋北冕过程中的应用

利用FY2卫星云图分析系统的各项分析功能,结合常规观测资料对热带气旋北冕的天气形势、云图演变以及路径变化、风雨情况等进行了分析。结果表明,副热带高压摆动,中纬度西风小槽东移,低层西南气流加强和减弱是"北冕"出现两次北抬和一次南折的直接原因;对流云团的发展和减弱对应低层西南气流的加强和减弱;强降水与云顶亮温的最低值中心及强度密切相关,而云团面积和云顶亮温与强降水也有很好的对应关系,其中发展的云系是强降水发生的信号。FY2卫星云图分析系统较好地分析了"北冕"整个过程的变化特点,对于短时临近预报有较好的辅助作用。

FY2卫星展宽云图接收机设计与实现

静止气象卫星是监测地表、大气、海洋以及空间环境等相关数据的重要手段,为气象、农业、空间环境等领域提供着大量的科学数据。重点对FY2接收机的实现方法进行了研究,主要内容包括二次变频方法、基于HSP50110/HSP50210的数字解调、差分解码、关键参数设置以及信号指示等。最后以误码率为指标并结合图像接收效果对接收机性能进行直观评估,结果表明,所设计的接收机图像清晰、误码率低,具有一定的实际意义与参考价值。

FY2G卫星新一代高能带电粒子探测器观测数据分析

风云二号系列卫星是我国开展动态空间天气事件和空间环境监测及预警业务的重要观测平台,各系列星上均安装有高能带电粒子探测仪器开展卫星轨道空间带电粒子辐射环境连续实时的动态监测.FY2G卫星于2015年1月发射,星上采用了全新的高能粒子探测器,包括：一台高能电子探测器可监测200keV-〉4 MeV的高能电子,一台高能质子重离子探测器可监测4-300 MeV的高能质子,从而实现对带电粒子更宽、更精细能谱的监测.本文给出了FY2G高能带电粒子探测器在2015年1月至2015年10月期间几起典型的带电粒子动态观测结果,结合太阳和地磁活动相关参数,对高能带电粒子通量在亚暴、磁暴和太阳爆发等扰动影响下细节变化过程和特征作出了较为详细的分析描述,展现了FY2G卫星高能带电粒子探测器对轨道空间粒子环境动态变化的准确响应能力,表明观测数据可开展更加精细的轨道粒子环境评估.针对FY2G高能带电粒子探测结果进一步开展了与GOES系列卫星同期观测的比对分析,结果反映出在较小的扰动条件下多星观测到的带电粒子响应和通量变化可基本趋于一致或保持相对稳定的偏差,而扰动条件的显著变化会加大多星观测带电粒子响应和通量变化的差异,这些结果可为今后开展多星数据同化应用提供参考,也为发展磁层对扰动响应的更加复杂的图像提供了新的可能.

FY-2卫星的空间环境数据接收及警报系统

介绍了FY-2卫星探测数据的流通过程及接收处理.首先在FY-2卫星及探测器系统中,环境探测数据被收集、调制并发射,再由地基数据接收及解调系统将数据信号放大、解调还原并发送,最后由数据处理及警报系统将数据接收处理、保存显示,并对太阳质子事件、X耀斑进行自动电话报警.该系统是保障航天器安全和提高抗辐照水平的重要手段.

FY-2气象卫星在轨管理工程测控关键技术(上)

介绍了风云二号(FY 2)地球静止轨道自旋气象卫星工程测控的关键技术。分析了位置保持、姿态确定、星蚀和日凌的原理,给出了位置保持、姿态控制策略和地影、月影、日凌预报算法。并提出了一种检验定姿结果正确性的方法,提供了相应的工程计算参数。这些策略都已成功地用于FY 2卫星的在轨管理工程测控。

基于多雷达和卫星的区域降水估测系统研究

为了及时开展降水监测以减少暴雨灾害损失,将气象卫星分析云类型与天气雷达估测降水有机结合起来,建立了一套基于多雷达和卫星的区域降水估测系统。气象卫星资料与天气雷达数据在经过资料预处理、云类型分析以及降水量估测等3个处理步骤后,生成了空间分辨率为0.01°×0.01°的云类型分析和降水估测产品。应用情况表明,降水估测产品能够准确、细致地反映出区域内降水的空间分布情况。

2007年7月9—10日江淮大暴雨的水汽图像解译研究

为了充分发挥卫星水汽图像在区域性暴雨预报中的重要作用和发展相应的云图解译技术,采用风云2C(FY2C)卫星水汽图像与常规动力场和位涡场联合分析的方法,解译了2007年7月9—10日江淮大暴雨不同时段水汽图像的典型特征及其对应的物理涵义,探索了适用于我国区域性暴雨的云图解译技术。这一典型个例验证了卫星水汽图像与对流层中高层大气环流场和位涡场之间良好的对应关系,利用这些对应关系,总结和提炼了4个对预报江淮暴雨有指示意义的云图指标:风切变陡增引起的"干三角"结构、干冷空气大规模南下引起的大尺度"漏斗"状水汽结构、冷空气干侵入引起的斜压叶状云、新的急流核生成(气旋生)引起的白色狭长带状云线等。这些特征和指标具有明确的物理意义,对暴雨有良好的预示作用,并且较容易识别和应用。

FY2号气象卫星估算地面太阳辐射研究

综合考虑太阳因素、地形因素、地表积雪覆盖情况、云量以及非均质大气对太阳辐射的影响，基于FY2 号静止卫星构建晴空太阳总辐射计算模型，并利用山西省3 个辐射观测站2011 年逐时、逐日、逐月太阳总辐射观测资料对其估算结果进行检验。研究结果显示：逐时误差在1 MJm-2之间，逐日误差在5 MJm-2之间，表明模型计算的太阳辐射误差较小，稳定性较好；逐月误差结果显示，三个站模拟值都大于实测值，且误差趋势一致，均表现为冬季误差高于夏季；进一步对模拟值和实测值进行相关性分析，三站线性拟合度均在0.86～0.92 之间，且相关系数均达到显著相关水平，表明模型计算的太阳辐射准确性和精度较高，且在数值拟合上较好地反映了实际的太阳总辐射量，证实该模型应用于FY2 号气象卫星的可行性。

基于卫星遥感资料的中国区域土壤湿度EnKF数据同化

土壤湿度在陆气相互作用过程中扮演着重要的角色,是气候、水文、农业、林业等研究中重要的地球物理参数之一.土壤湿度影响地面蒸散,径流、地表反射率、地表发射率以及地表感热和潜热通量,从而对气候有重要影响,它对大气的影响在全球尺度上仅次于海面温度,在陆地尺度其影响甚至超过海面温度.本文介绍了基于EnKF及陆面过程模型的中国区域陆面土壤湿度同化系统（CLSMDAS,China Land Soil Moisture Data Assimilation System）,以及该系统应用于中国区域陆面土壤湿度同化试验的结果.CLSMDAS包括以下几个部分：1）陆面模式采用美国国家大气研究中心NCAR的陆面过程模型Community Land Model Version3.0（简写为CLM3.0）;2）大气驱动场数据中的降水和地面入射太阳辐射数据来自FY2静止气象卫星每小时产品;3）陆面数据同化方法采用EnKF（Ensemble Kalman Filter）同化方法;4）观测数据包括AMSR-E卫星反演土壤湿度产品以及地面土壤湿度观测资料.利用CLSMDAS对2006年6~9月的土壤湿度同化试验结果的分析表明：陆面模式模拟和同化结果都能比较合理地反映出土壤湿度时空分布,同化的土壤湿度分布与2006年8月重庆、四川发生建国以来最严重的夏伏旱有非常好的对应关系,与发生在9月的湖北东部、广西南部等地的干旱区也有非常好的对应关系.