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FY-2E资料空间响应订正及对强对流监测改进

王新 郭强 陈怡羽

王新, 郭强, 陈怡羽. FY-2E资料空间响应订正及对强对流监测改进. 应用气象学报, 2016, 27(1): 102-111. DOI: 10.11898/1001-7313.20160111..
引用本文: 王新, 郭强, 陈怡羽. FY-2E资料空间响应订正及对强对流监测改进. 应用气象学报, 2016, 27(1): 102-111. DOI: 10.11898/1001-7313.20160111.
Wang Xin, Guo Qiang, Chen Yiyu. Performance improvement for FY-2E convection monitoring using a spatial-response matched filter method. J Appl Meteor Sci, 2016, 27(1): 102-111. DOI:  10.11898/1001-7313.20160111.
Citation: Wang Xin, Guo Qiang, Chen Yiyu. Performance improvement for FY-2E convection monitoring using a spatial-response matched filter method. J Appl Meteor Sci, 2016, 27(1): 102-111. DOI:  10.11898/1001-7313.20160111.

FY-2E资料空间响应订正及对强对流监测改进

DOI: 10.11898/1001-7313.20160111
资助项目: 

国家自然科学基金项目 91338203

国家自然科学基金项目 41105029

国家自然科学基金项目 41275034

详细信息
    通信作者:

    郭强, email: guoqiang@cma.gov.cn

Performance Improvement for FY-2E Convection Monitoring Using a Spatial-response Matched Filter Method

  • 摘要: 建立空间响应匹配滤波 (spatial-response matched filter, SRMF) 方法,针对强对流低温研究目标,开展我国风云二号E星 (FY-2E) 红外亮温订正计算,并选取2013—2014年典型对流天气进行统计分析,从对流的空间分布、发展过程、云团结构等多角度进行方法性能评估。结果表明:对于对流云团结构,SRMF方法可改进FY-2E卫星红外波段对对流云团识别的准确度,减小高温背景对低温对流云团的邻近像元效应,增加了FY-2E卫星对中尺度对流内部小尺度精细化结构的揭示能力;对于对流空间分布,SRMF方法降低了对流判识空间分布统计误差,减少极短时间、极小范围强对流天气的漏判;对于对流识别时间响应,SRMF方法能够正确且提前显现出云团由弱对流向强对流的发展潜势,提高FY-2E卫星探测仪器对强对流天气的临近预警能力。
  • 图  1  2013年6月11日15:00 TBB(a) 和TBB(b) 及ΔTBB(c)

    Fig. 1  TBB distribution with difference at 1500 BT 11 Jun 2013

    (a)TBB, (b)TBB, (c)ΔTBB

    图  2  2014年6月5日13:30 TBB(a) 和TBB(b) 及ΔTBB(c) (图中红色实线为CloudSat卫星过境轨道)

    Fig. 2  TBB distribution with difference at 1330 BT 5 Jun 2014

    (the solid red line denotes CloudSat satellite orbit) (a)TBB, (b)TBB, ΔTBB

    图  3  2014年6月5日13:35与图 2对应的CloudSat雷达反射率因子垂直剖面图

    Fig. 3  Vertical section of CloudSat radar reflectivity corresponding Fig. 2 at 1335 BT 5 Jun 2014

    图  4  2014年6月5日14:00 TBB(a) 和TBB(b)

    Fig. 4  Distribution of TBB(a) and TBB(b) at 1400 BT 5 Jun 2014

    图  5  北京及周边地区2013年6月雷暴日数分布 (单位:d)

    Fig. 5  The number of thunderstorm days surrounding Beijing in Jun 2013(unit:d)

    图  6  2013年6月北京及周边地区深对流活动频率的空间分布

    (a) 基于TBB, (b) 基于TBB

    Fig. 6  The deep convection frequency distribution surrounding Beijing in Jun 2013

    (a) based on TBB, (b) based on TBB

    图  7  典型对流个例的亮温差直方图统计

    (a) 全部数据,(b)TBB≤-32℃,(c)TBB≤-52℃

    Fig. 7  Difference histogram statistics of TBB for all typical convection cases

    (a) all TBB, (b)TBB ≤-32℃, (c)TBB≤-52℃

    图  8  2013年6月11日01:00—20:00北京强对流过程的Hovmöller时序分析

    (沿40.5°N的经度-时间剖面) (a)TBB, (b)TBB

    Fig. 8  Hovmöller analysis during the convective processing from 0100 BT to 2000 BT on 11 June 2013

    (along 40.5°N longitude-time cross section) (a)TBB, (b)TBB

    表  1  SRMF方法订正前后对5次对流过程的强对流发展趋势统计

    Table  1  Nowcasting performance statistics using SRMF method for five typical convection cases

    序号 对流统计时段 发生区域 ΔTBB<0的面积占总对流面积比例/%
    全部数据 TBB≤-32℃
    1 2013年6月4日08:00—24:00 北京西北部 74 80
    2 2013年6月11日12:00—20:00 北京北部、城区 57 60
    3 2013年6月30日18:00—24:00 北京北部 66 71
    4 2014年6月15日12:00—15:00 北京中部、东南部 59 68
    5 2014年6月17日13:00—24:00 北京、河北中部 50 78
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-01
  • 修回日期:  2015-11-26
  • 刊出日期:  2016-01-31

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