基于光学厚度和有效半径的白天降水云识别方案

作     者：刘显通 刘奇 傅云飞 LIU Xiantong;LIU Qi;FU Yunfei

作者机构：中国科学技术大学地球和空间科学学院大气探测与气候环境实验室合肥230026 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2011年第35卷第5期

页      面：903-911页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家科技基础性工作专项2007FY110700 公益性行业(气象)科研专项GYHY200906002、GYHY200906003 国家重点基础研究发展规划项目2010CB428601 中国科学院科技创新项目KZCX2-YW-Q11-04、KJCX2-YW-N25 国家自然科学基金资助项目40730950、40805007 

主　　题：降水云识别 光学厚度 有效半径 热带测雨卫星 

摘      要：基于卫星资料观测和反演降水是当前监测全球尺度降水的主要方式,而其中一大难题就是如何将降水云与非降水云在像素尺度进行有效分离,这也是准确反演地表降水量的基本前提。为建立一套适用于常见星载可见光/红外探测仪器的降水云识别方法,本文利用热带测雨卫星(TRMM)可见光/红外辐射计(VIRS)和测雨雷达(PR)的融合观测资料,针对选定的代表性区域,统计分析了较长时间尺度上降水云与非降水云的典型云属性差异。在此基础上,提出了一种基于云光学厚度和云滴有效半径的白天降水云识别方案(IPCτRe)。由于用来获取上述云参数的可见光/红外信号无法透过降水性云层,此方案不受下垫面条件的影响,适用于陆地和海洋区域。为验证IPCτRe方案的降水云识别效果,本文以PR瞬时降水探测结果为真值,采用三种二元预报评价因子对识别结果进行了定量评估,并与Inoue and Aonashi(2000)和Nauss and Kokhanovsky(2006)提出的降水云识别方案进行了比较。研究表明,IPCτRe方案的降水云识别性能均高于其它两种方案。特别是在洋面上,降水云识别比例达到84%,而对非降水云的误判率只有6%,到达了降水卫星监测和预报业务所要求的精度。