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利用fy-4a卫星资料研究海洋热含量对台风强度的影响

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海洋通报 2022年第6期41卷 683-690页

作者：张月谢涛鄢俊洁赵立南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 北京华云星地通科技有限公司北京100081 南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044

随着全球气候不断变化,平均海面温度持续升高,我国东南沿海至西北太平洋周边台风频繁发生,海温与台风发生及发展的关系问题成为现阶段气候变化区域响应研究的热点。本文利用fy-4a融合海温数据、NOAA气候态数据WOA18和CMEMS海面高度异常... 详细信息

随着全球气候不断变化,平均海面温度持续升高,我国东南沿海至西北太平洋周边台风频繁发生,海温与台风发生及发展的关系问题成为现阶段气候变化区域响应研究的热点。本文利用fy-4a融合海温数据、NOAA气候态数据WOA18和CMEMS海面高度异常数据,采用海洋热含量(TCHP)算法计算获得2019年西北太平洋海洋热含量空间分布数据,并根据两层约化重力模式和海水状态方程计算出的H_(26)(从海面到26°C等温线深度)与Argo数据进行验证分析,用来检验研究方法的可行性。最后结合我国东南沿海及西北太平洋2019年台风数据,将TCHP和H_(26)与台风强度进行拟合。结果表明:TCHP和H_(26)与台风强度四次多项式的拟合效果较好,拟合RMSE分别为19.1和28.2。根据海-气交换原理,研究结果表明台风所经过海面的海洋热量影响着台风的变化趋势,海洋热含量越高,台风后期发展的强度越大,台风等级也就越高。

关键词： fy-4a卫星海洋热含量台风强度 H_(26)

基于fy-4a卫星遥感数据的泸州市森林火灾判别初步研究

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成都信息工程大学学报 2023年第1期38卷 64-69页

作者：杨思慧袁淑杰王甚男文军袁东升王福增成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 泸州市气象局四川泸州646000 成都信息工程大学大气探测学院四川成都610225

为增强泸州市森林火灾监测的及时性和准确性,基于中国独立自主研发的风云四号A星(fy-4a)遥感数据,利用2018-2020年泸州市共19个火点样本,计算12个波段火点样本的波段特征、波段间相关系数、OIF指数。选取泸州市森林火灾判别的最优波段组... 详细信息

为增强泸州市森林火灾监测的及时性和准确性,基于中国独立自主研发的风云四号A星(fy-4a)遥感数据,利用2018-2020年泸州市共19个火点样本,计算12个波段火点样本的波段特征、波段间相关系数、OIF指数。选取泸州市森林火灾判别的最优波段组合,构建泸州市森林火点判别决策树模型;在此基础上建立森林火点判别条件并进行验证。

关键词：气象学气象防灾减灾泸州森林火灾 fy-4a卫星决策树模型

基于fy-4a卫星和随机森林算法的西藏山南市雷电短临预报方法

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气象科技 2023年第6期51卷 867-878页

作者：张蕾姚叶青苗开超陈定梅王传辉安徽省公共气象服务中心合肥230031 西藏山南市气象局山南856000

针对青藏高原地区雷电短临预报缺乏雷达资料的问题,采用fy-4a卫星多通道数据、欧洲中心第5代再分析资料(ERA5)中的对流指数、闪电定位仪资料等多源监测数据,根据雷电的发生、发展机理,提出了18个关键预报因子,利用随机森林算法建立了适... 详细信息

针对青藏高原地区雷电短临预报缺乏雷达资料的问题,采用fy-4a卫星多通道数据、欧洲中心第5代再分析资料(ERA5)中的对流指数、闪电定位仪资料等多源监测数据,根据雷电的发生、发展机理,提出了18个关键预报因子,利用随机森林算法建立了适用于西藏山南地区的雷电短临预报模型。统计分析各预报因子在有无雷电天气样本中的概率密度分布与随机森林模型得到的特征重要度指标,结果表明提出的预报因子物理意义明确,建立的模型可信度较高。利用随机森林算法分别对未来10 min、20 min、30 min建立雷电预报模型,并与光流外推预报方法进行对比检验,结果表明:随机森林模型预报效果命中率(POD)、临界成功指数(CSI)均高于光流法,空报率(FAR)也相对较低;未来20 min的随机森林预报模型CSI评分最高,整体预报效果最佳。

关键词：雷电短临预报随机森林 fy-4a卫星对流指数

fy-4a卫星及雷达产品在飑线过程中的应用分析

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气象水文海洋仪器 2022年第4期39卷 51-54,59页

作者：蒋玉凤吴满春陈美伶梧州市气象局梧州543002

文章运用fy-4a卫星资料和多普勒天气雷达等资料,对2021-09-23发生在广西的飑线天气过程进行应用分析。文章介绍了天气实况,并根据天气背景对飑线产生的水汽条件、热力和不稳定性进行分析,最后对飑线过境时的气象要素做出分析,得出结论... 详细信息

文章运用fy-4a卫星资料和多普勒天气雷达等资料,对2021-09-23发生在广西的飑线天气过程进行应用分析。文章介绍了天气实况,并根据天气背景对飑线产生的水汽条件、热力和不稳定性进行分析,最后对飑线过境时的气象要素做出分析,得出结论。所得结果旨在提高发生在热带扰动、热带气旋等外围螺旋云系中飑线的预报预警能力,促进fy-4a卫星在短临短期中的应用。

关键词：阵风锋云顶温度 fy-4a卫星

基于多灰度共生矩阵特征值的黄渤海白天海雾识别算法

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气象科学 2024年第1期44卷 189-198页

作者：谢涛郎紫晴冉茂农赵立南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 北京华云星地通科技有限公司北京100081 南京信息工程大学海洋科学学院南京210044

本文基于多灰度共生矩阵特征值,即相关性、对比度、同质性和能量,进行联合海雾遥感判识,提出一种高准确率黄渤海白天海雾识别算法。采用第二代静止气象卫星fy-4a可见光、近红外和红外数据,将该算法应用于黄渤海区域白天海雾判识,并利用2... 详细信息

本文基于多灰度共生矩阵特征值,即相关性、对比度、同质性和能量,进行联合海雾遥感判识,提出一种高准确率黄渤海白天海雾识别算法。采用第二代静止气象卫星fy-4a可见光、近红外和红外数据,将该算法应用于黄渤海区域白天海雾判识,并利用2019—2020年沿黄渤海气象站点能见度实测数据及CALIPSO卫星数据产品对本算法识别结果进行精度验证。结果表明:海雾识别平均检测率(POD)为92%,误报率(FAR)为27%,临近成功指数(CSI)为69%,可以实现对海雾的动态监测,为海上交通等领域提供较好的数据支持。

关键词： fy-4a卫星海雾识别灰度共生矩阵黄渤海

基于fy-4a卫星的对流云监测预报方法研究

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基于FY-4A卫星的对流云监测预报方法研究

作者：纪丞南京信息工程大学

学位级别：硕士

对流云是对流性天气的重要标志,而对流性天气影响着人类生产生活的方方面面,尤其是强对流导致的灾害性天气容易造成人员伤亡和财产损失,因此针对对流云的监测预报方法的研究具有重要意义。本文利用fy-4a气象卫星先进静止轨道辐射成像仪... 详细信息

对流云是对流性天气的重要标志,而对流性天气影响着人类生产生活的方方面面,尤其是强对流导致的灾害性天气容易造成人员伤亡和财产损失,因此针对对流云的监测预报方法的研究具有重要意义。本文利用fy-4a气象卫星先进静止轨道辐射成像仪的一级数据,以全国气象雷达组合反射率拼图数据反射率因子大于35 d BZ为参考对流云区域,分析了亮温差阈值法进行对流云监测效果,并设计了一种自适应阈值算法改进了对流云监测效果;基于对流云监测结果分析了Farneback光流法进行对流云半拉格朗日外推临近预报的效果,以及fy-4a高时间分辨率对外推临近预报的影响。结果表明:（1）基于fy-4a气象卫星使用亮温差阈值法提取对流云的最佳阈值为的水汽-红外窗区亮温差大于-2 K和红外窗区亮温差小于3 K,使用该阈值可以在最大程度减少卷云噪声干扰的同时最大化提取对流云的准确率与识别率。（2）结合亮温差阈值法设计的自适应阈值对流云监测算法通过控制亮温差法所提取对流区域所占云团的面积比大于80%,实现对每一个对流云团的亮温阈值自适应,可以提取更为完整的对流云,并且可以进一步过滤卷云等噪声,比单独使用亮温差阈值法准确率提高0.55%、识别率调高3.01%、调和均值提高0.88%。（3）采用Farneback光流法进行基于fy-4a的对流云临近预报具有一定的指导意义,可以有效地预报对流云移动趋势,且采用光流法进行对流云临近预报时时间分辨率并不是越高效果越好,最佳时间分辨率在8～15 min。

关键词：对流云 fy-4a卫星自适应阈值亮温差光流法

fy-4a卫星夜间大雾识别及其在高速公路服务应用中的潜力分析

同方学位论文库评论

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暴雨灾害 2021年第2期40卷 190-200页

作者：王明刘文婷陈英英贾文茜何明琼章翠红宋明明湖北省气象服务中心武汉430200 中国气象局武汉暴雨研究所武汉430200 武汉中心气象台武汉430070 湖北省宜昌市气象局宜昌443000

利用2018年3月至2020年2月fy-4a卫星AGRI高时空分辨率多通道数据与同期湖北省夜间大雾天气个例,先确定夜间大雾在AGRI长波红外波段(10.8μm)和中波红外波段(3.72μm)的识别阈值,再使用地面气象观测站点资料对卫星识别结果进行检验;最后... 详细信息

利用2018年3月至2020年2月fy-4a卫星AGRI高时空分辨率多通道数据与同期湖北省夜间大雾天气个例,先确定夜间大雾在AGRI长波红外波段(10.8μm)和中波红外波段(3.72μm)的识别阈值,再使用地面气象观测站点资料对卫星识别结果进行检验;最后,结合高速公路交通管制信息,分析夜间大雾识别方法在湖北省高速公路服务应用中的潜力。结果表明:(1)基于fy-4a卫星识别的夜间大雾,与气象观测站实况大雾较为一致。(2)卫星对夜间大雾的识别命中率普遍在70%以上;不考虑地形影响,其识别命中率可提高5%~8%;不考虑云影响,识别命中率可提高3%~4%。(3)与湖北省高速公路交通管制信息对比,fy-4a卫星对收费站点大雾识别命中率均高于70%,并在部分国家气象站未观测到大雾而因雾封路的区域可实现对大雾天气的有效识别,其对夜间大雾的识别信息在高速公路交通气象服务中具有较大应用潜力。

关键词：大雾识别 fy-4a卫星高速公路交通气象服务

河南一次罕见飞机积冰过程云系宏微观特性的综合观测

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大气科学 2023年第6期47卷 1757-1769页

作者：彭冲宋灿蔡淼河南省人工影响天气中心郑州450003 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室北京100081 中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 中国气象局人工影响天气中心北京100081

2018年12月10日河南省人工影响天气中心探测到本省飞机增雨有史以来的最强积冰,积冰出现高度为3600 m(−7.9℃~−12.9℃),机头及机翼最厚积冰达到16.2 cm。利用机载DMT云物理探测资料,结合fy-4a卫星反演云参数和雷达等综合观测,对本次过... 详细信息

2018年12月10日河南省人工影响天气中心探测到本省飞机增雨有史以来的最强积冰,积冰出现高度为3600 m(−7.9℃~−12.9℃),机头及机翼最厚积冰达到16.2 cm。利用机载DMT云物理探测资料,结合fy-4a卫星反演云参数和雷达等综合观测,对本次过程的云宏、微观结构特征进行了细致分析。结果表明,此次过程强积冰区域位于700 hPa切变线东侧附近,西南急流持续输送水汽,且大气有深厚逆温层存在,有利于水汽和液态水的堆积。产生积冰的云系云顶高度约4000~5000 m,云顶温度为−15℃~−20℃,云光学厚度大于30。fy-4a云顶相态与机载仪器观测结果较为一致,对过冷水和飞机积冰区域具有一定指示意义。强积冰区域液态水含量丰沛,最大液态含水量可达0.818 g m^(−3),大量球型过冷液滴和半径超过50μm的过冷大滴存在是导致积冰的重要原因。由于强积冰区域缺少尺度超过毫米量级的冰晶粒子,其S波段天气雷达回波值较弱,甚至明显低于非积冰区域。因此在使用天气雷达监测时,单靠回波强度来判断积冰强度存在一定的局限性。

关键词：飞机积冰 fy-4a卫星机载探测云宏微观特性

广东2022年一次强降水的fy-4a观测及闪电特征

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热带气象学报 2023年第3期39卷 313-322页

作者：蔡占文王彤朱传林雷彦森苟阿宁广东省气候中心广东广州510641 成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 湖北省防雷中心湖北武汉430074 武汉中心气象台湖北武汉430074

利用fy-4a卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型... 详细信息

利用fy-4a卫星闪电成像仪LMI、TBB、地基闪电ADTD数据和NCEP-FNL再分析资料等,以2022年5月10日广东一次暴雨过程为例,对两个不同强降水区域对流云团发展演变的观测特征进行了分析。结果表明:中北部清远至九连山南侧的强降水1区属于典型的锋面低槽型暴雨,发生在低槽前部冷暖交汇区,珠江口西侧沿海附近的强降水2区则是暖区西南和偏南气流辐合作用的结果。此个例强降水发生前TBB迅速下降,强降水主要位于对流云团TBB低值中心梯度大值区。对流发展初期TBB逐渐下降到230 K以下,TBB变率较前1 h下降幅度可达-15℃以上,局部可达-30℃,对流云团移动前方的闪电对下一时刻对流的发展移动有很好的指示意义,锋面降水中ADTD较LMI提前出现;成熟阶段TBB大范围下降到220 K以下,局部200 K以下,TBB变率减小,维持在0~-10℃,闪电达到峰值,密集闪电随着TBB≤220 K低值区移动。

关键词： fy-4a卫星 LMI 强降水云顶亮温变率