地基微波辐射计与GPS无线电探空和GPS_MET的观测对比分析
地基微波辐射资料在短时暴雨潜势预报中的应用
第24卷第5期 2013年10月 应用气象学报 JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE Vol_24,No.5 October 2O13
黄治勇,徐桂荣,王晓芳,等.地基微波辐射资料在短时暴雨潜势预报中的应用.应用气象学报,2013,24(5):576—584
地基微波辐射资料在短时暴雨潜势预报中的应用
黄治勇 徐桂荣 王晓芳 唐永兰
(中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室,武汉430074)
摘 要
利用湖 E咸宁站2008年6月1日 20I2年8月1日地基微波辐射计观测数据反演的相对湿度、大气液态水 含量、大气水汽总量、大气层结曲线,对比分析了短时暴雨与一般降水过程发生前微波辐射计观测资料反映的特 征,研究微波辐射计观测资料在短时暴雨潜势预报中的应用。结果表明:当大气液态水含量从1 mm左右急增至约 20 mm、大气水汽总量从6O~70 mm急增到90 mm以上之后,如果O~6 km整层相对湿度均接近饱和或达到饱和 状态,且在800 950 hPa附近存在逆温层,最大K指数超过35 ̄C,最大TT指数(Thei—Tornqvist指数)达到或超过 4O℃,那么未来3 h或6 h内发生短时暴雨的几率大。 关键词:微波辐射;暴雨;潜势预报
引 言
研究表明,冰雹、雷暴大风、短时暴雨等强对流
天气往往与对流风暴相联系,一定强度的热力不稳 定、低层足够的水汽供应和一定的抬升条件是有利 于对流风暴产生的环境条件口j。受资料和技术限
制,目前对水汽和不稳定条件的分析主要依赖常规 单站探空观测,或一些热力学特征物理量的计算 ]。
多普勒天气雷达及其产品资料对揭示强对流天气结
构、形成机理具有重要作用,雷达回波强度大小及回 波顶高、有界弱回波区或弱回波区大小与垂直累积
液态水含量大值区等均为判断强对流潜势的指 标l3 ]。迄今为止,雷达仍是开展暴雨等强对流天气
地基多通道微波辐射计在大气遥感中的应用
地基多通道微波辐射计在大气遥感中的应用
雷连发;马若飞;朱磊;程桂玉;陈瑞;秦江
【摘 要】地基多通道微波辐射计可实时探测大气微波辐射亮温并反演出大气温度、水汽密度、相对湿度和液态水廓线等.本文主要介绍了自主研制的地基多通道微波辐射计以及数据反演方法,同时将微波辐射计反演的大气参数与探空资料对比分析了反演精度,结果表明微波辐射计观测反演大气温度、湿度和液态水廓线具有很好的精度.同时辐射计可实时精确的探测反演大气边界层逆温,能够很好的探测到地表辐射逆温的强度和逆温厚度,这对研究大气边界层有着重要作用.
【期刊名称】《火控雷达技术》
【年(卷),期】2018(047)001
【总页数】6页(P11-16)
【关键词】微波辐射计;人工神经网络算法;逆温
【作 者】雷连发;马若飞;朱磊;程桂玉;陈瑞;秦江
【作者单位】西安电子工程研究所 西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司
西安710100;西安电子工程研究所 西安710100;西安电子工程研究所 西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司 西安710100;西安电子工程研究所 西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司 西安710100;西安电子工程研究所
西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司 西安710100;西安电子工程研究所
西安710100;北方天穹信息技术(西安)有限公司 西安710100
【正文语种】中 文 【中图分类】P412.29
0 引言
地基多通道微波辐射计采用全被动接收方式工作,无需对外发射电磁信号即能实时获得高时空分辨率的大气温湿廓线,积分水汽和液态水等参数,在气象探测、数值天气预报、人工影响天气、通讯和军事等领域有着重要的作用[1-2]。传统大气探测是通过探空气球、火箭和航天飞机等设备携带传感器直接探测,这些手段不仅昂贵而且很难获取实时连续的观测数据,不利于大气参数的实时监测和分析。微波辐射计作为一种新型的被动遥感设备在大气探测领域得到了越来越多的应用。微波辐射计不仅能够弥补传统常规大气探测资料的不足,而且还能够克服传统探测方法的诸多局限性,具有独立工作的能力,可穿透云雾全天时全天候的工作,是大气探测的重要手段之一。
地基、空基、星基微波辐射计定标技术概览
地基、空基、星基微波辐射计定标技术概览
肖志辉;张祖荫;郭伟
【期刊名称】《遥感技术与应用》
【年(卷),期】2000(15)2
【摘 要】微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的被动遥感仪器 ,在军事、环境科学上都有极大的作用。如果用于工作的微波辐射计没有经过统一、精确、可靠的定标和校验 ,各自测得的结果将十分混乱 ,所以定标技术是微波辐射计研究、应用中的关键课题之一。在不同的使用条件下 ,微波辐射计的定标有不同的技术要求和难点。按运载平台的不同 ,系统地阐述了微波辐射计定标技术的国内外研究现状和发展趋势 。
【总页数】8页(P113-120)
【关键词】微波辐射计;定标;亮度温度;微波遥感
【作 者】肖志辉;张祖荫;郭伟
【作者单位】华中理工大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室
【正文语种】中 文
【中图分类】TH763.1;TP722.6
【相关文献】
1.RPG-HATPRO-G3地基微波辐射计反演产品评估 [J], 张秋晨;龚佃利;冯俊杰;
2.空基微波辐射计遥感晴天大气可降水量:不同通道组合和亮温函数形式的效果的比较分析 [J], 陈洪滨;吕达仁;魏重 3.RPG-HATPRO-G3地基微波辐射计反演产品评估 [J], 张秋晨;龚佃利;冯俊杰
4.2004年空基微波辐射计在吉林省探测分析 [J], 张景红;谷淑芳;郑娇恒
5.基于径向基神经网络的地基微波辐射计反演算法研究 [J], 樊旭;黄颖;冷文楠;张北斗;张文煜;王国印
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地基遥感大气温湿风垂直廓线观测方法综述
地基遥感大气温湿风垂直廓线观测方法综述
王志诚;张雪芬;茆佳佳;季承荔
【摘 要】大气温度、湿度和风作为大气热力和动力状态的基本参数被广泛应用于数值天气预报和气候变化模型中.文章以温度、湿度和风3个要素的测量为研究对象,综合讨论了目前遥感测量中的常用方法,重点分析了3类地基遥感观测系统(风廓线仪、微波辐射计、激光雷达)的观测方法、发展现状及和其他同类设备相比的技术优势和问题,并对如何提高大气垂直廓线的测量精度做出了展望.
【期刊名称】《气象水文海洋仪器》
【年(卷),期】2018(035)002
【总页数】8页(P109-116)
【关键词】地基遥感;综合观测;垂直廓线
【作 者】王志诚;张雪芬;茆佳佳;季承荔
【作者单位】成都信息工程大学,成都610000;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】P412
0 引 言
气温、湿度和风是描述大气热力和动力状态的基本参数,实时探测大气不同高度层温度、水汽和风的变化,对于数值天气预报和气候变化研究以及各种气象保障工作都是必不可少的[1]。在高空观测中,无线电探空是业务上最为常用的观测方式之一,这种探测技术的应用构筑了探空(大气廓线)网,在大气科学、天气预报中发挥着重要的作用。但是其时空密度不足、无法探测大气要素的短期变化制约着精细化预报和长时间气候观测的准确度。目前灾害性天气预报准确率平均不到30%[2],天气预报精细化程度不高,本质上在于对中小尺度天气发生、发展的规律和机理掌握的不够[3],要想充分探究其内部动力和热力过程的演变,离不开精确连续的大气廓线探测[4,5]。随着无线电及遥感技术的不断发展,国内外涌现出各种自动化垂直观测设备,可实现大气廓线的实时连续探测。随着大气廓线反演方法的不断完善,反演精度也在不断提高。
文章从主动遥感观测、被动遥感观测两个方面综述了大气温湿风垂直廓线的探测方法、研究进展情况。讨论了风廓线仪、微波辐射计和激光雷达的观测方法、技术前沿及与其他同类设备的比较优势及不足,并分析了多遥感设备(系统)联合观测的优势及前景。现阶段,在气候变化、极端天气频发的大背景下,准确的气候分析和短临预报离不开高空大气观测资料,地基遥感观测以其在空间和时间分辨率上的优势,将为数值预报和环境监测带来各种宝贵的高空数据,为我国中低层大气物理的研究做出重要贡献。
微波辐射计亮温观测质量控制研究
第33卷第2期
2013年4月 气象科学
Journal of the Meteorological Sciences Vo1.33,No.2
Apr.,2013
敖雪,王振会,徐桂荣,等.微波辐射计亮温观测质量控制研究.气象科学,2013,33(2):130—137.
AO Xue,WANG Zhenhui,XU Guirong,et a1.Study on the quality control of brightness temperature data observed with ground—based
microwave radiometer.Journal ofthe Meteorological Sciences,2013,33(2):130—137.doi:10.3969/2012jms.0082
微波辐射计亮温观测质量控制研究
敖雪 王振会 ' 徐桂荣 潘旭光 翟晴飞
(1南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京210044;
2南京信息工程大学大气物理学院,南京210044;3辽宁省气象局,沈阳110001;
4中国气象局武汉暴雨研究所,武汉430074;5烟台市气象局,山东烟台264003;)
摘要针对武汉MP-3000A型微波辐射计,将无线电探空资料代入辐射传输模式(MWCLD),
计算出该辐射计各通道的亮温,再与实际观测的亮温值进行对比,通过个例分析该辐射计观测值与
计算值的一致性并判断各通道观测值的合理性。分析结果表明:模式计算值与观测值之间有很好
的一致性,并且经过偏差订正或线性订正后的数据,可用于检查辐射计在各个通道的运行状态,从
而建立有效的针对地基微波辐射计资料的质量控制方案。
关键词质量控制;地基微波辐射计;亮温
分类号:P413.2 doi:10.3969/2012jms.0082 文献标识码:A
Study on the quality control of brightness temperature data
MP-3000型地基微波辐射计探测性能分析
197中国设备工程EngineeringhinaCPlant
中国设备工程 2019.09 (下)探空是测量大气温度、气压、风和水汽等廓线的最基本
方法,但在测量精度、费用以及时间连续性等方面存在诸多
局限性。随着气象服务领域的扩展,气象业务越来越需要时
空密度更大、实时性更强的探空资料,但是目前我国气象探
空站仍然以传统的定时、定点的氢气球探空为主,这种观测
方式所获得的探空资料具有较高的代表性和可信度,但是由
于气球漂移存在误差,同时,因为存在单次探空成本相对较
高和单次探测时间持续较长等不足,无法24h连续获得探空
数据。地基微波辐射计是一种新型被动遥感探测设备,具有
高时间、空间分辨率、高灵敏度特点,能够实现全天候实时
测量和无人值守工作。Ware 等对微波辐射计和探空资料进
行了对比,指出在数值预报中微波辐射计与探空资料具有同
等的准确性。刘红燕等分析讨论了微波辐射计、无线电探空
和GPSMET三种测量水汽技术间的差异,得出各个小时水汽
与温度的相关系数都按照秋、春、冬、夏的顺序递减的结论。
为此,本文利用2016年南京微波辐射计和同址探空站探测
资料,开展了MP-3000型地基微波辐射计探测资料与该站探
空站资料的对比分析研究。1 仪器与资料
探空观测采用L波段高空气象探测系统。每日探测2次,MP-3000型地基微波辐射计探测性能分析
周晨1,张军2,乔贺3
(1.江苏省气象局,江苏 南京 210008;2.南京市气象探测中心;3.江苏省气象探测中心,江苏 南京 210008)
摘要:本研究利用南京MP-3000型地基微波辐射计与L波段高空气象探测系统2016年逐日探测的温湿度数据进行对
比分析。结果表明:微波辐射计与探空测量温、湿度具有较好的相关性和一致性,两者观测58层高度的温度、相对湿度的
相关系数分别为0.98、0.59和0.86,均达到0.01显著性水平。
关键词:微波辐射计;温度;相对湿度;对比分析
中图分类号:P407.7 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)09(下)-0197-02
地基GPS与常规探空所测可降水量的比对分析
第1期 2013年3月 气象水文海洋仪器 Mete0rological,Hydrological and Marine Instruments NO.1 Mar.2O13
地基GPS与常规探空所测可降水量的比对分析
胡 妲,李 伟,曹云昌
(中国气象局气象探测中心,北京100081)
摘 要:文章介绍了常规探空和地基GPS遥感两种方式测量大气中可降水量的原理及解算方
法。通过对全国4个不同台站2011年8月至2011年l1月实际探测结果的比对分析,说明两 种测量方法所得结果具有一致性,两种数据可以联网使用。地基GPS遥感水汽探测可以弥补
常规探空探测在时间和空间分布上的不足,而用常规探空结果可以对地基GPS遥感水汽进行 监测和校准。地基GPS探测的可降水量的连续增大和快速变化信息结合常规探空数据,对强
降水的可能性提供了可靠的参考指引。
关键词:常规探空;GPS遥感水汽;可降水量 中图分类号:P412.23 文献标识码:A 文章编号:1006—009X(2013)01—0045—04
Comparative analysis on precipitable water from
ground--based GPS and conventional-。sounding
Hu Heng,Li Wei,Cao Yunchang (CMA Meteorological Observation Centre,Beijing 100081)
Abstract:This paper describes the principle and method of conventional_sounding and ground-based GPS remote sensing for measuring precipitable water in the atmosphere.According to comparison and analysis of four different observation stations from August to November in 20 1 1,it suggests that the results from two
冬奥赛场卫星和地基微波辐射计气温廓线观测对比和验证
冬奥赛场卫星和地基微波辐射计气温廓线观测对比和验证
近年来,卫星遥感技术在气候和环境监测领域得到了广泛应用。随着冬奥会期近,对于赛场气温变化的准确监测显得尤为重要。其中,卫星和地基微波辐射计气温廓线观测技术成为了重要的手段。
卫星遥感技术通过接收地球表面所发射的辐射能量,通过传感器抓取这些能量,并转化为可供分析的数据。而地基微波辐射计则是一种通过测量大气发射的微波辐射来推导气温廓线的仪器。
在冬奥赛场的使用中,卫星遥感技术和地基微波辐射计技术具有各自的优势和局限性。卫星遥感技术能够遮盖较大范围的区域,并提供全球统一的数据,但由于大气中的云层和其他遮挡物的影响,其区分率和精度可能较低。而地基微波辐射计则可以提供更高精度的气温廓线数据,但仅限于观测站所在的局部区域。
因此,为了验证和比较这两种观测手段,我们选取了2022年冬奥会赛场周边的观测站点,并在竞赛期间进行了实时观测。通过将卫星遥感数据和地基微波辐射计数据进行对比和验证,我们得出了以下结论。
起首,在观测时间段内,卫星遥感技术和地基微波辐射计技术所得到的气温廓线数据存在一定程度的差异。卫星遥感技术显示的气温变化较为平均,而地基微波辐射计技术得到的气温廓线更加详尽。这一差异可能是由于卫星遥感技术对大气温度的整体测量,以及地基微波辐射计技术对局部气温廓线的高精度观测所导致的。
其次,我们发此刻强烈的天气变化时,两种观测手段之间的差异更加显著。卫星遥感技术会受到云层的干扰,导致气温廓线数据的不准确。而地基微波辐射计则能够更好地穿透云层,并得到更真实的气温廓线数据。
最后,我们将卫星遥感技术和地基微波辐射计技术所得到的数据与观测站实况进行比较。结果显示,两种观测手段所得到的数据与实际观测结果具有高度一致性,验证了这两种技术的可靠性。
综上所述,卫星遥感技术和地基微波辐射计技术在冬奥赛场气温廓线观测方面具有各自的优势和特点。卫星遥感技术能够提供全球范围的数据,而地基微波辐射计技术则可以提供更高精度的局部数据。通过对比和验证这两种观测手段,我们可以更准确地了解冬奥赛场的气温变化状况,为赛场的安全运行和气象预报提供重要依据
地基35通道微波辐射计观测资料的初步分析
研究论文
沙漠与绿洲气象 Desert and Oasis Meteorology 第4卷第l期 2010年2月
地基3 5通道微波辐射计观测资料的初步分析
赵玲,马玉芬,张广兴,杨莲梅
(中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002)
摘要:选取2008年6月的微波辐射计观测数据和同期探空数据进行对比分析。结果
发现两者温湿度的相关系数分别为0.994和0.697,都通过了置信度为0.001的显著性水平
检验,表明其总体趋势是相近似的。对于廓线的分析采用的是各层的平均值,微波辐射计和 探空的结果都反映了温度随着高度呈现递减趋势,而且经过方差分析两者在0.05水平差异
不显著。但相对湿度的廓线结果经过方差分析在0.O1水平差异极显著。 关键词:微波辐射计;温度;相对湿度
中图分类号:P414.5 文献标识码:B 文章编号:1002—0799(2010)O1—0056—03
Analysis of Measuring Outcomes from Ground-Based 35-Channel
Microwave Radiometer
ZHAO Ling,MA Yu—Fen,ZHANG Guang—Xing,YANG Lian—Mei
(Institute of Desert Meteorology,CMA,Urumqi 830002,China)
Abstract:This paper compared and analyzed the Microwave Radiometer(MWR)observations and
the sounding data in June of 2008.It is found that,the correlation coefficient of their temperature and humidity are respectively 0.994 and 0.697.both of which successfully passed the significance
日全食对地基GPS和微波辐射计气象观测影响分析
第44卷第1期 2010年3月 华中师范大学学报(自然科学版) JOURNAL OF HUAZHONG N0RMAI UNIVERSITY(Nat.Sci.) Vo1.44 NO.1 Mar.2010
文章编号:1000—1190(2010)01—0145—07
日全食对地基GPS和微波辐射计气象观测影响分析
万 蓉 ,李武阶 ,陈 波。,徐桂荣 ,邹 倩
(1.南京信息工程大学大气物理学院,南京210041;2.中国气象局武汉暴雨研究所,武汉430074)
摘要:利用2009年7月22日El全食前后地基GPS/MET水汽监测和微波辐射计观测的资料,分 析日全食对温度、相对湿度、液态水含量、水汽密度廓线、地面温度、气压、水汽总量、液态水总量、 云底高度、以及GPS探测的大气可降水汽总量等气象观测量的影响.同一站点日全食发生前后资 料对比、以及位于日全食带和非全食带不同站点的同时资料对比分析显示:在两种设备的气象观 测中,日食最为直接影响的是200 m以下近地层的温度和相对湿度,并对1 000 m以下区间温度和 相对湿度形成明显的扰动;对于气压、水汽和液态水总量的影响较弱,对云底高度的影响不明显.
关键词:日全食;GPS/MET;微波辐射计;观测;影响
中图分类号:P414.5;P182.2 文献标识码:A
2009年7月22日的日全食是350年一遇的 罕见天文现象,全食带比较宽,长度达到10 000多
km,宽度250 km,经过我国人口非常密集的长江
流域.因为在月球的阴影区域里发生的短时间的热
量平衡变化,使得区域的大气环境受到影响.An—
derson等“’在1973日食期间对两个城市的地面气
压、温度和风速的变化进行观测,气压没有变化, 0.3 m,6.75 m和13.5 m高度的温度最大变化量
为3.5 K,2.5 K和2.5 K,风速减小.Segal等 ’在
1994年5月10日的日食中,进行连续大范围的地
