noaa2famsu资料在西北太平洋台风分析中的应用

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1、独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得(注i翅遗直基丝霞垩挂剔直明的：奎拦豆窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：诞石a镑签字日期：卅年岁月眵日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学

2、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：螽≮钔穆翩擀_伸签字日期：徊7年夕月矽日签字日期：砂?年岁月“日NOAA／AMSU资料在西北太平洋台风研究中的应用1绪论1．1前言大气的温度和湿度廓线是数值天气预报中最重要的气象参数，多年来人们一直在探索快速而有效的遥感反演方法。早在20世纪50年代，磁ng和Kaplan【I】就提出可以通过卫星遥感辐射

3、测值反演大气的垂直温度廓线。此后，出现了大批学者致力于大气温度廓线和湿度廓线的研究，并形成了不少算法，如统计回归反演方法、物理反演方法、最小方差反演算法【21、同步物理反演算法【3】'以及改进的初值化反演方法(3D【4】等。但总体来说，在NOAA极轨气象卫星资料反演方法研究方面，只有美国、日本、法国等为数很少的几个国家完全采用自己的系统。就反演技术研究而言，美国的威斯康星大学始终处于领先地位。我国对大气遥感探测问题的研究始于20世纪70年代151，经过多年的努力也取得了一些进展，比如国家卫星气象中心研制的TovS／AToVS资料业务处理系。90年代初以来【l】，国

4、家卫星气象中心用改进的同步物理反演方法(ISPI己M)从NOAA卫星探测器TOVS(H取S一2／MSD反演温、湿廓线，其反演的统计均方根误差分别约为2℃和20％(相对湿度)。业务化气象卫星遥感大气温度、湿度廓线中，最具代表性的垂直探测仪器为TOVS和ATOVS，它们是美国NOAA卫星系列上的垂直探测器，其中ATOVS由美国1998年发射的第四代极轨业务气象卫星系列NOAA—KLM所携带，搭载在NOAA．15／16／17极轨卫星上，由高分辨率红外辐射探测器3型(H瓜S／3)，先进的微波探测装置A型(舢涯SU-A)和先进的微波探测装置B型(AMSU-B)3个仪器组成，

5、可以提供来自地球表面至大气层顶的大气红外和微波波段的40个通道的辐射测量值。与TOVS仪器相比，朋的VS主要增加了微波探测能力，使微波探测通道由TovS的4个增加到20个，其中有5个通道专门用于大气湿度探测。由于微波具有穿透云的优势，AToVS不仅可以获取晴空区和部分有云区的大气温度、湿度廓线，而且还可获取云天条件下的大气温度和湿度廓线，从而实现了卫星全天候大气探测的目的。目前在轨遥感大气温度廓线的微波探测器有NOAA．K和AQUA卫星上的触订SU．A；遥感大气湿度廓线的微波探测器有NOAA—K、AQUA卫星上的舢ⅥSU—B和DMSP上的SSM／■2。AMSU是美

6、国NOAA，KLM系列极轨气象卫星上先进的微波探测器，共有20个通NOA～AMSU资料在西北太平洋台风研究中的应用道，其中AMSU—A1．3通道、15通道、AMSU．B16—17通道为窗区通道，可探测地表特征、可降水等；AMSU．A4—14通道主要用于大气温度探测：AMSU．B18．20通道主要用于大气湿度探测。同时AMSU-A还可以用于反演包括总降水、云中液态水、降水率、雪盖、海冰盖在内的地球物理参数。AMSI卜-B的图像还可用于确定云和风暴位置。AMSU．A星下点空间分辨率为45km，每条扫描线30个视场，扫描周期8秒，扫描带宽2228km，扫描瞬时视场3．3

7、0。AMSU．B星下点空间分辨率15km，每条扫描线90个视场，扫描周期2．67秒扫描带宽2228km，扫描瞬时视场1．10。NOAA／AMSU可以全天候观测，能够给出云下大气参数的分布，可以针对台风中心定位、暖心结构分析、各高度层中心风速、强度等分析研究。常规观测资料的特点是：观测网站稀少，测站分布不均匀，并且由于自然环境的限制，无法实现站点加密。相比而言，气象卫星探测资料具有以下优势：(1)空间覆盖范围广，尤其是对于自然环境恶劣的高山及海洋，气象卫星具有常规观测所无法比拟的探测优势；(2)水平分辨率高，垂直探测资料星下点分辨率为lO～147km，其中AMSU．

8、A星下点分