中尺度强对流天气卫星遥感短时临近预报系统设计

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1、中尺度强对流天气卫星遥感短时临近预报系统设计洪毅1李玉柱2陈智源2何玉营1(1．酣水市气缘局，浙江ilIi水323000，2．浙江省气象局，浙江杭州310000)摘要从：l!星图像数字处理、中尺度强对流云团形状特点与图像纹理特征分析“{发，提出了适合强对流云团自动识别和动态追踪的卫星云图定赞分析技术和中尺度强对流天气卫星短时临近预报系统的构建技术。充分监视强对流云团的发生与发展、强度变化与运动特性，以及强对流云团的形状纹理特征，通过利J羽FY一2双星长波红外分裂窗双谱组合、TBB分级识别等强对流云I羽识别闽值，强对流天气区定位等方法，实现短时强对流天气系统的静IE卫星数字云图自

2、动识别与实时监测；基于15分钟间隔连续n寸次的FY一2双星中尺度区域云图，利用交叉相关法和后向轨迹法对强对流云团移动矢挝进行全场跟踪和预测，实现强对流云团目标：卫星云图动态追踪与预报。系统对2006年6月至2007年8纠的浙江省上空巾尺J_}{：强对流系统进行了实时预报应用。结果淡I!Jj：

3、，这种一技术较适合自动识别和跟踪中尺度强对流云刚运动和强对流天气的矧时定嫩预报业务成J1j。关键词强对流天气卫星遥感短时临近预报系统1引言强对流天气系统的自动识别与跟踪预报预警技术是灾害性天气预报的一大技术难点。强对流天气过程由于受地面气象站点与探空观测的空间分辨率较低限制，比较难于分析系

4、统的过程发生演变与移动路径，缺乏有效的预报方法和工具。应用卫星遥感图像处理与监测预警技术对短时强对流云团进行自动识别与跟踪预报，通过卫星遥感数字云图对强对流天气系统进行实时监测与预报技术研究已成为当前中尺度强风黎天气监测预警技术研究的热点。短时强对流天气卫星云图中尺度预报系统融合了卫星遥感、图像处理、模式识别、人工智能、自动控制以及计算机等许多领域中的先进技术，对中尺度强对流天气的高时空分辨预报预警技术发展有着非常重要的意义。目前，中尺度强对流云团的卫星云图目测识别与跟踪技术应用比较广泛，但这些技术对强对流云团的自动识别与跟踪、强对流天气过程发生演变的实时监测与短时预报却难以适

5、用。强对流天气卫星遥感短时临近预报系统的研究目的是在静rIJ=：气象卫星高时空分辨率云图j：：通过定量处理分析技术自动识别强对流云团与运动轨迹、确定强对流云团发展演变及移动矢避进行全场跟踪和预测，实现强对流天气系统卫星遥感动态追踪与短时临近预报预警的实时业务应用。资助项同：“浙ZI：省小流域致灾强风j；：

6、}监测预籀技术研究”(2006cI3025)和“基二r网格化的浙江省小流域短时强降水监测预臀与服务系统”(cMATG2006211)项目联合资助。2系统总体结构设计“c

7、：：{I尺度强对流天气卫星遥感短时l临近预报系统”是通过强对流云团卫星遥感中尺度定量识别分析、强对流天气过

8、程高时空分辨卫星云图监测关键技术及短时精细化客观预报方法研究，提出短时强对流云团和强对流天气的卫星遥感自动监测识别和预报阀值。系统包括了FY-2静止气象双星云图自动接收与预处理、区域高时空分辨卫星图像自动处理、强对流云团的卫星遥感自动识别、动态追踪及强对流天气的自动监测与短时临近精细化预报、卫星遥感预报预警产品自动传输等四个层次的高速运行总体结构框架，整个实时处理与预报预警产品输出与传输过程时间在5分钟以内。中尺度强对流天气卫星遥感短时临近预报业务系统I静—-强预对报流鎏流预蚕磊天警气模区的区型定黎短效务追时果预检别踪报验各区卫fJ止图域星卫质——图石析星量瞬云检栅图测格实与数

9、时预据接处收理●f，，虿jI了-；_：．__；_、愿底。I．；I，：I。．1，，l预报预警}黼豳强对流云

10、{；{强对涟天⋯强对涟云⋯气预报预}¨}效果评估i团l鹕昂与睦

11、气影响区i㈥团动态追⋯分；割方法r定女芷壤武∥i踪方法∥警模型旷定量指标量“_夕7一《／≯7“、。／。、～．，7、／，7一。图1．c}，尺度强列+流天气一H星遥感短时临近预报业务系统总体框架3FY一2双星云图接收与预处理3．1FY-2双星云图接收目前，FY．2C和FY．2D卫星分别定位于东经105。和东经86．5。，汛期加密观测模式期间，FY．2静止气象双卫星对固定区域每隔15分钟进行一‘次观测，具有很高的时间

12、分辨率。FY-2双星云图的接收有两种方式：～是通过FY．2C、FY．2D静止气象卫星云图接收系统实时接收S—VISSR展宽圆盘云图，二是通过DVB．S卫星数据广播系统实时接收卫星广播的FY．2静。止气象双星S—VISSR展宽云图。3．2FY’2双星观测模式FY．2双星业务观测模式有常规业务观测模式、加密业务观测模式和临时机动业务观测模式。每年9月1日～5月31日的非主汛期，FY-2双星均处于“常规观测模式”，FY．2C卫星每天进行28时次的全圆盘扫描观测，其中24时次全圆盘扫描观测从整点开始