检索结果-南通市图书馆

作者：董嫦娇南京信息工程大学

学位级别：硕士

大气中云液态水路径(CLW)和总可降水量(TPW)对研究云和降水的形成、改进灾害天气预测方法,以及全球气候系统分析等方面起着重大作用。这两个参数可由地基和卫星观测反演获得,但目前全球范围高质量云水产品较少。一般,地基与机载观测受... 详细信息

大气中云液态水路径(CLW)和总可降水量(TPW)对研究云和降水的形成、改进灾害天气预测方法,以及全球气候系统分析等方面起着重大作用。这两个参数可由地基和卫星观测反演获得,但目前全球范围高质量云水产品较少。一般,地基与机载观测受空间分辨率、探测成本限制,很难获得全球连续分布的云水产品。极轨卫星覆盖范围更广,但是只有在其扫描范围内才能获取云水信息。利用星载微波探测仪器的23.8GHz和31.4GHz两个低频通道,可以反演出全球洋面的云液态水路径和总可降水量。2021年7月,中国风云3E(FY-3E)晨昏轨道气象卫星成功发射,该星上搭载的微波温度计(MWTS-Ⅲ)新增了上述两个重要通道。FY-3E可以提供更多大气参数的昼夜信息,也为清晨云遥感提供了新的机遇。本文首先使用先进辐射传输模拟系统(ARMS)确定了MWTS-Ⅲ通道1和2的极化方式。随后利用发展较成熟的先进技术微波探测仪(ATMS)数据,对经验和物理算法进行评估。下一步,对评估结果较优的物理算法进一步研究,简要分析了物理算法中CLW误差对地球物理参数的敏感性。最后,订正了基于发射的辐射传输模型偏差,并将物理算法移植到MWTS-Ⅲ。由FY-3E微波温度计生成的高质量云液态水路径和总可降水量产品已用于中国气象局数值预报模式同化系统,作为业务质量控制新方案。主要研究内容如下:(1)MWTS-Ⅲ目前正处于定标测试阶段,其通道极化方式并未明确规定。因此,使用ARMS分别模拟ATMS和MWTS-Ⅲ通道亮温,提出了一种定义MWTS-Ⅲ通道极化的方法。(2)基于ATMS观测数据,分别利用经验和物理算法反演出全球洋面CLW和TPW,与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)第五代全球大气逐小时再分析资料(ERA5)进行时空匹配,并对比三种云水产品的结构和数值统计结果。结果表明,两种算法的云结构与ECMWF再分析云场基本一致,但经验算法产品在南半球中高纬地区偏高,物理算法与ERA5产品偏差更小;经验算法的TPW在热带地区偏高,物理算法与ERA5产品更接近。此外,西北太平洋不同轨道观测结果可以反映出更多的云水细节,通过物理算法的云液态水产品可以看出台风区云团垂直结构信息,并且该算法的云与VIIRS可见光云图更加一致,物理算法综合性能更优。(3)为了进一步研究物理算法原理特性,对多种云液态水路径和总可降水量产品进行纬度带统计,分析不同季节各产品随纬度的分布特征。结果表明,经验算法的CLW在中高纬度偏高,一维变分反演产品在热带地区液态水含量偏低;一维变分反演的TPW产品在北半球冬季偏低,经验算法在热带地区数值偏高。此外,研究发现云温一定程度上会影响CLW反演结果。随后对物理算法进行误差源灵敏度分析,研究海面温度和风速对CLW反演的影响。得出结论,当CLW含量相同时,低海温对其更敏感;海温对高含量CLW的影响更大。不同风速对含量相同的CLW影响程度相同;并且风速对含量低的CLW更敏感。(4)在物理反演过程中,发现星载被动微波探测仪的观测与反演模型存在一定误差,会降低反演产品质量,因此提出一种订正方法,分别对ATMS和MWTS-Ⅲ观测进行订正。随后选取ATMS和MWTS-Ⅲ同天观测数据,获得全球洋面云液态水路径和大气总可降水量,与ERA5产品进行对比。结果显示,MWTS-Ⅲ与ERA5的CLW产品在全球分布和数值大小均对应较好,西北太平洋上空的云团以及赤道附近的热带辐合带云系清晰可见;同时MWTS-Ⅲ与ATMS在全球海洋上空云系统相似,但MWTS-Ⅲ产品覆盖范围更广,轨道间几乎没有空白。对于TPW,MWTS-Ⅲ与ERA5产品十分吻合,定量分析显示,ATMS和MWTS-Ⅲ的TPW产品与ERA5再分析资料高度相关,两个仪器的探测性能相当。然而两条连续轨道产品有轻微不连续性,若两仪器在轨道过境时相近,可基于ATMS和MWTS-Ⅲ生成全球洋面微波观测的连续TPW产品。

关键词：云液态水路径总可降水量 ATMS和MWTS-Ⅲ观测数据集微波遥感

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

先进技术微波探测仪(ATMS)云液态水路径算法评估

引用

气象学报 2022年第2期80卷 334-348页

作者：董嫦娇翁富忠南京信息工程大学南京210044 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

云液态水路径是气候和天气系统分析的重要参数,可以从卫星观测资料反演获得。目前,基于卫星微波探测仪器观测资料的云水算法可由23.8和31.4 GHz两个通道产生。本研究使用先进技术微波探测仪(ATMS)观测数据,对物理和经验两种算法反演出... 详细信息

云液态水路径是气候和天气系统分析的重要参数,可以从卫星观测资料反演获得。目前,基于卫星微波探测仪器观测资料的云水算法可由23.8和31.4 GHz两个通道产生。本研究使用先进技术微波探测仪(ATMS)观测数据,对物理和经验两种算法反演出的云液态水路径进行验证评估。结果表明,经验算法和物理算法都可以描述云液态水在全球洋面上的分布,但是在中纬度地区数值差异较大。物理反演结果与再分析资料以及卫星可见光云图中的云分布更为一致。在中高纬度地区,经验算法受季节影响较大。灵敏度分析结果表明,物理算法误差受云层温度、海面温度和风速的影响。云层温度的不确定性可能是云液态水路径反演误差的主要来源。海面温度误差影响高液态水路径的反演,风速对低液态水路径的影响比高液态水路径更大。

关键词：云液态水路径 ATMS探测数据集微波遥感

来源：

维普期刊数据库博看期刊

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太平洋上云水路径反演产品及其气候变化特征分析

引用

大气科学 2022年第6期46卷 1381-1393页

作者：钱小立秦正坤张文君南京信息工程大学大气科学学院南京210044 南京信息工程大学大气科学学院资料同化研究与应用联合中心南京210044

基于极轨卫星NOAA-15上的微波温度计AMSU-A(Advanced Microwave Sounding Unit-A)多年亮温观测资料,建立了全球海洋上的云液态水路径反演产品,并通过对比ERA5和FNL/NCEP再分析资料的云水路径产品,分析了反演产品对云液态水路径气候变化... 详细信息

基于极轨卫星NOAA-15上的微波温度计AMSU-A(Advanced Microwave Sounding Unit-A)多年亮温观测资料,建立了全球海洋上的云液态水路径反演产品,并通过对比ERA5和FNL/NCEP再分析资料的云水路径产品,分析了反演产品对云液态水路径气候变化特征的再现能力,进一步通过线性回归和EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)方法分别分析了太平洋地区大气云水路径的线性和非线性气候变化趋势特征。结果表明,云水路径反演资料可以很好的再现多年平均空间分布特征及相应的气候变化趋势,云水路径气候趋势表现出明显的纬度带特征,增多和减小趋势随纬度带间隔出现,而且在北半球东太平洋地区,云水路径气候趋势的纬度带特征有向北迁移的现象。相比而言,反演产品的气候趋势与ERA5再分析资料有更好的相似性,而FNL资料对趋势的纬度带特征,尤其是纬度带特征的北移现象未能很好的再现,只是表现为赤道地区水汽减少,而两侧云水路径显著增加的特征。

关键词：微波温度计云液态水路径 EEMD方法气候变化趋势

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微波温度计的温度日变化特征及云水路径气候变化趋势研究

基于微波温度计的温度日变化特征及云水路径气候变化趋势研究

引用

作者：钱小立南京信息工程大学

学位级别：硕士

气象资料是天气气候研究的基础。但是在人迹罕至的高原地区和广阔洋面,气候研究一直受到观测资料短缺的限制。气象卫星则是为气候研究提供了具有全球覆盖度的观测资料。微波温度计是气象卫星搭载的年代最久的观测仪器,该仪器观测资料不... 详细信息

气象资料是天气气候研究的基础。但是在人迹罕至的高原地区和广阔洋面,气候研究一直受到观测资料短缺的限制。气象卫星则是为气候研究提供了具有全球覆盖度的观测资料。微波温度计是气象卫星搭载的年代最久的观测仪器,该仪器观测资料不仅可以为常规观测资料不足的高原和洋面地区提供用于表面温度日变化研究的资料,还可以提供大气中云水的观测信息。本文基于极轨卫星NOAA-15、NOAA-18、NOAA-19和Met OpA上的微波温度计AMSU-A(Advanced Microwave Sounding Unit-A)亮温观测资料,利用不同极轨卫星越赤道时间不同的特点,在有效星间校准的基础上,通过傅里叶拟合方法建立了地表通道亮温的逐小时资料集,并结合台站观测资料与ERA5逐小时再分析资料,分析了卫星亮温资料对青藏高原地区和太平洋地区表面气温日变化位相特征的再现能力。论文还基于极轨卫星NOAA-15上的微波温度计AMSU-A多年亮温观测资料,建立了全球海洋上的云液态水路径反演产品,并分析了太平洋上多年云水路径反演资料的气候变化特征。结果表明,与ERA5资料相比,卫星亮温资料可以更好的再现青藏高原玛曲站地区地表气温和太平洋地区海表气温的日变化特征,也能够较好的反映温度日变化幅度的季节性差异。对比卫星亮温资料和台站观测资料发现春、夏季两种资料的日变化特征对应关系最好,冬季的最低温度差异相对较大。高原上不同植被类型也会对温度的日变化位相产生明显的影响。海洋上日最高温度出现的时间,冬季明显早于其余三个季节,而日最低温度出现的时间在春季出现了明显的滞后。太平洋上亮温的日变化幅度存在明显的空间分布特征及季节变化特征。云水路径气候趋势表现出明显的纬度带特征,增多和减小趋势随纬度带间隔出现,而且在北半球东太平洋地区,云水路径气候趋势的纬度带特征有向北迁移的现象。相比而言,反演产品的气候趋势与ERA5再分析资料有更好的相似性,而FNL资料对趋势的纬度带特征,尤其是纬度带特征的北移现象未能很好的再现,只是表现为赤道地区水汽减少,而两侧云水路径显著增加的特征。

关键词：先进微波探测仪地表气温海表气温云液态水路径气候变化趋势

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

洋面非降水暖云云水含量垂直结构的研究

洋面非降水暖云云水含量垂直结构的研究

引用

作者：周伶俐中国科学技术大学

学位级别：硕士

云水是全球水循环的主要组分,云水量的准确反演对理解云物理性质和云辐射强迫以及对气候模式的发展都有重要的意义。本文基于中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)、微波扫描辐射计(Advanced Micr... 详细信息

云水是全球水循环的主要组分,云水量的准确反演对理解云物理性质和云辐射强迫以及对气候模式的发展都有重要的意义。本文基于中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)、微波扫描辐射计(Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS, AMSRE)和云雷达(Cloud Profile Radar, CPR)的探测资料,研究洋面非降水暖云的云水含量垂直结构特征,取得如下主要结论：利用MODIS和AMSRE反演的白天洋面0.25。格点云液态水路径(LWP)资料,通过采取一系列限制条件(比如非降水、全云天覆盖和低太阳高度角等),将AMSRE-LWP作为参考值,对MODIS-LWP反演所采用的两种云水含量(LWC)垂直结构模型的有效性进行验证,两种模型包括垂直均匀模型(VH, vertically homogeneous)和绝热模型(AS, adiabatically stratified)。相比于AMSRE-LWP, MODIS-LWPVHh和MODIS-LWPAS的全球均值分别表现为正偏差(11.8%)和负偏差(-6.8%),显示了单独使用两种模型分别对LWP的高估和低估。基于LWP的逐样本比较,研究揭示～60%(～40%)洋面非降水暖云的垂直结构倾向AS(VH)模型。云顶夹卷混合作用和暖云下部毛毛雨滴的存在,造成LWC垂直结构倾向VH型,尤其是偏高的云滴有效半径、偏低的云光学厚度。这些云物理参数共同决定了LWC垂直结构形式,进而确定LWC垂直结构的全球尺度分布特征。垂直均匀结构多出现在热带洋面(热带太平洋、热带大西洋和热带印度洋),绝热增长结构主要集中在层积云高发区的副热带洋面。基于上述结果,提出了一个由MODIS反演所得的云参数,包括云顶温度(CTT)、云滴有效半径(DER)和云层光学厚度(COT)独立确定LWC廓线(VH或AS)的三维查询表(LUT)方案,由此获得的MODIS-LWP估计相对于给定VH或AS模型的MODIS-LWP反演结果有了明显改善。利用CPR和MODIS融合的像素资料,通过判断一维暖云像素序列是否完全处于冻结层以下将其区分为孤立暖云团和混合暖云两类,研究发现孤立暖云团样本量仅占总暖云的8.8%,且这两类暖云的物理性质有显著差异。混合暖云比孤立暖云团的云水量高且云顶偏高,混合暖云的垂直发展旺盛,更容易形成深厚系统。结合MODIS三个近红外通道(1.6um、2.1um和3.7um)的DER信息发现,60%的暖云顶部有DER减小的趋势,且混合暖云的云顶DER减小趋势比孤立暖云团更严重,表明混合暖云比孤立暖云团的云顶夹卷混合作用更强,尤其是COT较小且DER较大的暖云。孤立暖云团和混合暖云的CPR雷达反射率廓线有三种形式,雷达反射率最大值分别出现在云层中部、云层下部和云底部,它们所伴随的雷达反射率最低值均出现在云顶。初步的对比结果显示,MODIS-LWPVH会对实际云水路径造成低估。

关键词：中分辨率成像光谱仪微波扫描辐射计云廓线雷达云液态水路径云水含量孤立暖云团

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：