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GOES-16 ABI观测和ERA5全天空模拟亮温揭示的热带对流水平特征尺度对比分析
被引量：
1
1
作者
汪栩涛
邹晓蕾
《气象科学》
2024年第1期125-137,共13页
本研究通过将GOES-16 ABI观测亮温和ERA5再分析资料的全天空模拟亮温进行对比分析,发现观测亮温和模拟亮温对流低值区位置大体接近,也能够定性反映出对流从发展到减弱的日变化过程,但亮温低值区域的强度存在较大差异。即使把高分辨率AB...
本研究通过将GOES-16 ABI观测亮温和ERA5再分析资料的全天空模拟亮温进行对比分析,发现观测亮温和模拟亮温对流低值区位置大体接近,也能够定性反映出对流从发展到减弱的日变化过程,但亮温低值区域的强度存在较大差异。即使把高分辨率ABI通道13观测亮温平均到ERA5分辨率(0.25°×0.25°),在热带对流区的低亮温强度仍然高于ERA5全天空模拟亮温。因此利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)对任意选择的两对流区域内的观测和模拟亮温进行了尺度分析和对比。在其中对流较强的区域内,当ABI观测亮温的主成分分量从1增加到9时,水平特征尺度从700 km逐渐减小到150 km。ERA5全天空模拟亮温从主成分1增加到4时,水平特征尺度从950 km减小到270 km空间尺度,但当主成分4增加到9时,特征尺度几乎不变。在对流较弱的另一区域也能够发现ERA5模拟亮温对对流水平特征尺度有明显高估。ERA5模拟亮温各主成分的相位和观测亮温存在2 h以内的误差。由于ERA5全天空模拟亮温低值区与ERA5云冰路径大值区吻合度较高,由此可以推测ERA5云冰路径误差是造成ERA5全天空模拟亮温与ABI观测亮温差别的主要原因之一。
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关键词
热带对流
静止卫星观测
全天空模拟
尺度分析
在线阅读
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职称材料
利用卫星微波观测亮温与云辐射模拟亮温的台风定位分析
被引量：
4
2
作者
毕明明
邹晓蕾
《气象科学》
北大核心
2022年第4期457-466,共10页
极轨气象卫星S-NPP、MetOp-A和FY-3B上搭载的微波湿度计观测资料可以反映出台风周围水汽和云雨结构。本文使用权重函数峰值在800 hPa附近的微波湿度计通道观测资料和ERA5再分析资料全天空模拟亮温,以飓风Sandy和Isaac为例,对用方位谱台...
极轨气象卫星S-NPP、MetOp-A和FY-3B上搭载的微波湿度计观测资料可以反映出台风周围水汽和云雨结构。本文使用权重函数峰值在800 hPa附近的微波湿度计通道观测资料和ERA5再分析资料全天空模拟亮温,以飓风Sandy和Isaac为例,对用方位谱台风中心位置定位方法得到的观测和模拟中心位置进行了比较。利用下午星S-NPP搭载的先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)和上午星MetOp-A搭载的微波湿度计(Microwave Humidity Sounder,MHS)观测亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差35.8 km(32.9 km),但用ERA5全天空模拟亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差73.3 km(82.1 km)。若按照热带风暴和台风等级来划分,ATMS和MHS观测和模拟亮温得到的台风中心位置与最佳路径的平均距离对热带风暴分别是36.5 km和105.9 km,对台风分别是25.8 km和56.4 km。若用FY-3B搭载的微波湿度计(以MWHS表示)替换ATMS,所得结果类似。ERA5作为全球大气再分析资料的典型代表,用方位谱台风中心位置定位方法得到的台风中心位置误差较大的原因是ERA5再分析资料全天空模拟亮温在台风中的分布结构与观测亮温相差较大,而模拟亮温与冰水路径分布结构极为相似。研究对台风数值预报中的全天空模拟亮温资料同化具有一定的参考意义。
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关键词
卫星微波观测
全天空模拟
方位谱分析
台风中心定位
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职称材料
利用卫星微波观测亮温监测东北冷涡移动路径
3
作者
毛严
邹晓蕾
董慧杰
《气象科学》
2024年第6期1122-1133,共12页
再分析资料已被广泛应用于东北冷涡的研究。这些冷涡常发生在春末夏初,引起低温和雷暴。本文利用MetOp-B先进微波温度探测仪(Advanced Microwave Sounding Unit-A,AMSU-A)的对流层高层通道亮温观测追踪2020年5—7月4个东北冷涡的移动路...
再分析资料已被广泛应用于东北冷涡的研究。这些冷涡常发生在春末夏初,引起低温和雷暴。本文利用MetOp-B先进微波温度探测仪(Advanced Microwave Sounding Unit-A,AMSU-A)的对流层高层通道亮温观测追踪2020年5—7月4个东北冷涡的移动路径。权重函数峰值分别位于250和200 hPa高度的AMSU-A通道7和8的亮度观测具有明显的东北冷涡暖核结构,其时间演变反映平流层空气的持续向南和向下入侵。因此,东北冷涡的移动路径可以根据AMSU-A通道7和8的亮温观测暖核中心位置来确定。虽然再分析资料同化了无线电探空资料以及AMSU-A等其他卫星观测,但依据AMSU-A单个仪器的观测亮温得到的4个东北冷涡的移动路径与实况分析和ERA5全天空模拟亮温得到的一致。4个东北冷涡都起源于西伯利亚中部,向东南移动至不同纬度后再转向东、东南或东北移动。MetOp-B是一颗上午星,每日提供两次全球观测。若与晨昏星(FY-3E)和下午星(FY-3D或NOAA-20)构成三轨星座,则可实现对东北冷涡的移动路径每天6次的实时观测。
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关键词
星载微波温度计
全天空模拟
亮温
东北冷涡
移动路径
临边订正
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职称材料
题名
GOES-16 ABI观测和ERA5全天空模拟亮温揭示的热带对流水平特征尺度对比分析
被引量：
1
1
作者
汪栩涛
邹晓蕾
机构
南京信息工程大学资料同化研究和应用联合中心
出处
《气象科学》
2024年第1期125-137,共13页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC1507004)。
文摘
本研究通过将GOES-16 ABI观测亮温和ERA5再分析资料的全天空模拟亮温进行对比分析,发现观测亮温和模拟亮温对流低值区位置大体接近,也能够定性反映出对流从发展到减弱的日变化过程,但亮温低值区域的强度存在较大差异。即使把高分辨率ABI通道13观测亮温平均到ERA5分辨率(0.25°×0.25°),在热带对流区的低亮温强度仍然高于ERA5全天空模拟亮温。因此利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)对任意选择的两对流区域内的观测和模拟亮温进行了尺度分析和对比。在其中对流较强的区域内,当ABI观测亮温的主成分分量从1增加到9时,水平特征尺度从700 km逐渐减小到150 km。ERA5全天空模拟亮温从主成分1增加到4时,水平特征尺度从950 km减小到270 km空间尺度,但当主成分4增加到9时,特征尺度几乎不变。在对流较弱的另一区域也能够发现ERA5模拟亮温对对流水平特征尺度有明显高估。ERA5模拟亮温各主成分的相位和观测亮温存在2 h以内的误差。由于ERA5全天空模拟亮温低值区与ERA5云冰路径大值区吻合度较高,由此可以推测ERA5云冰路径误差是造成ERA5全天空模拟亮温与ABI观测亮温差别的主要原因之一。
关键词
热带对流
静止卫星观测
全天空模拟
尺度分析
Keywords
tropical convection
geostationary satellite observation
all-sky simulation
scale analysis
分类号
P407 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
利用卫星微波观测亮温与云辐射模拟亮温的台风定位分析
被引量：
4
2
作者
毕明明
邹晓蕾
机构
南京信息工程大学资料同化研究和应用联合中心
出处
《气象科学》
北大核心
2022年第4期457-466,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC1507004)。
文摘
极轨气象卫星S-NPP、MetOp-A和FY-3B上搭载的微波湿度计观测资料可以反映出台风周围水汽和云雨结构。本文使用权重函数峰值在800 hPa附近的微波湿度计通道观测资料和ERA5再分析资料全天空模拟亮温,以飓风Sandy和Isaac为例,对用方位谱台风中心位置定位方法得到的观测和模拟中心位置进行了比较。利用下午星S-NPP搭载的先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)和上午星MetOp-A搭载的微波湿度计(Microwave Humidity Sounder,MHS)观测亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差35.8 km(32.9 km),但用ERA5全天空模拟亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差73.3 km(82.1 km)。若按照热带风暴和台风等级来划分,ATMS和MHS观测和模拟亮温得到的台风中心位置与最佳路径的平均距离对热带风暴分别是36.5 km和105.9 km,对台风分别是25.8 km和56.4 km。若用FY-3B搭载的微波湿度计(以MWHS表示)替换ATMS,所得结果类似。ERA5作为全球大气再分析资料的典型代表,用方位谱台风中心位置定位方法得到的台风中心位置误差较大的原因是ERA5再分析资料全天空模拟亮温在台风中的分布结构与观测亮温相差较大,而模拟亮温与冰水路径分布结构极为相似。研究对台风数值预报中的全天空模拟亮温资料同化具有一定的参考意义。
关键词
卫星微波观测
全天空模拟
方位谱分析
台风中心定位
Keywords
satellite microwave observations
all-sky simulation
azimuthal spectral analysis
typhoon center positioning
分类号
P407.7 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
利用卫星微波观测亮温监测东北冷涡移动路径
3
作者
毛严
邹晓蕾
董慧杰
机构
南京信息工程大学资料同化研究与应用联合中心
出处
《气象科学》
2024年第6期1122-1133,共12页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC1506702)。
文摘
再分析资料已被广泛应用于东北冷涡的研究。这些冷涡常发生在春末夏初,引起低温和雷暴。本文利用MetOp-B先进微波温度探测仪(Advanced Microwave Sounding Unit-A,AMSU-A)的对流层高层通道亮温观测追踪2020年5—7月4个东北冷涡的移动路径。权重函数峰值分别位于250和200 hPa高度的AMSU-A通道7和8的亮度观测具有明显的东北冷涡暖核结构,其时间演变反映平流层空气的持续向南和向下入侵。因此,东北冷涡的移动路径可以根据AMSU-A通道7和8的亮温观测暖核中心位置来确定。虽然再分析资料同化了无线电探空资料以及AMSU-A等其他卫星观测,但依据AMSU-A单个仪器的观测亮温得到的4个东北冷涡的移动路径与实况分析和ERA5全天空模拟亮温得到的一致。4个东北冷涡都起源于西伯利亚中部,向东南移动至不同纬度后再转向东、东南或东北移动。MetOp-B是一颗上午星,每日提供两次全球观测。若与晨昏星(FY-3E)和下午星(FY-3D或NOAA-20)构成三轨星座,则可实现对东北冷涡的移动路径每天6次的实时观测。
关键词
星载微波温度计
全天空模拟
亮温
东北冷涡
移动路径
临边订正
Keywords
microwave temperature sounder onboard satellite
all-sky simulation of brightness temperature
NCCVs
moving path
limb correction
分类号
P407.7 [天文地球—大气科学及气象学]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
GOES-16 ABI观测和ERA5全天空模拟亮温揭示的热带对流水平特征尺度对比分析
汪栩涛
邹晓蕾
《气象科学》
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
利用卫星微波观测亮温与云辐射模拟亮温的台风定位分析
毕明明
邹晓蕾
《气象科学》
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
利用卫星微波观测亮温监测东北冷涡移动路径
毛严
邹晓蕾
董慧杰
《气象科学》
2024
0
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职称材料
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