台风上层对流层暖异常微波观测的修正及其应用-论文.pdf

《台风上层对流层暖异常微波观测的修正及其应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第20134o卷年第O42月期JOURNAL—热OF带TRO气PIC象AL学ME报TEOROL0GYVo1．30，No．2Apr．，2014姚志刚．台风上层对流层暖异常微波观测的修正及其应用[J】．热带气象学报，2014，3O(2)：311-318．文章编号：1004-4965(2014)02-0311-08，台风上层对流层暖异常微波观测的修正及其应用姚志刚(北京应用气象研究所，北京100029)摘要：热带气旋上层的暖异常与气旋强度密切相关。利用匹配的NOAA．16和NOAA．18上的AMSU．A从不同角度几乎同时对同一气旋的观测数据，对基于变分理论的热带气旋暖异常物

2、理反演算法进行检验。结果表明，采用物理反演方法后可明显提高不同卫星平台上同类仪器观测的亮温异常之间的相关陛，即显著地减小了水平分辨率因素对亮温异常观测的影响。对实测数据的分析表明，不同平台上通道8(55．5GHz)观测的亮温异常之间的相关性大于通道7(54．94GHz)。为了选择更优的亮温异常观测通道，利用2002．2003年西北太平洋区域的344对匹配数据，分别建立了AMSU-A的通道7、8反演的亮温异常与Et本气象厅提供的最佳路径数据中的MSLP(最低海平面气压)之间的统计关系，再利用2004年的229对匹配数据对算式进行了检验，对检验结果进行了比较表明，对于独立

3、的检验数据，采用通道8所得结果的均方根误差比采用通道7时相对减小25％。关键词：微波；热带气旋；最低海平面气压；西北太平洋中图分类号：P407．7文献标识码：ADoi：10．3969~．issn．1004-4965．2014．02．012的影响较小，故该波段的观测可用于遥感TC对1引言流层上层的热力结构，且TC的暖异常在卫星观热带气旋(或台风)是影响我国社会经济发测上表现为亮温异常。但由于这种暖异常的观测展，严重危害人民生命财产安全的天气灾害。而受到了微波观测相对较粗的像元分辨率的影响，热带气旋强度是热带气旋监测和预报所需的重要故需要建立一种方法减小这种影响。参数之一

4、。在广阔的海洋上，目前很难通过常规Kidder等【】首次提出利用星载微波观测数据的探测方式对热带气旋(简称TC)进行监测。估计TC强度。尽管微波数据可直接反演得到TC通过流体静力约束，热带气旋对流层上层的暖异的暖核【，并可由反演得到的温度廓线计算海平常(Warmanomaly)与海平面气压及海面风速密面气压，但我们不能简单地直接将流体静力方程切相关，故可以由气旋上层的暖异常强度估计热应用于气旋强度参数的计算。首先，由于受到大带气旋强度。但由于TC的暖异常通常被浓密的粒子散射的影响，通过暖异常的微波观测通常无卷云所覆盖，采用红外和可见光的遥感技术无法法定量获取准确的大气

5、垂直廓线；此外，对于同获取气旋的暖异常结构，即热带气旋中心上对流一TC，微波探测的水平分辨率及观测像元与TC层温度与环境场温度之间的差异【¨。而大气中的中心之间的相对位置对亮温异常的观测均有很大氧气在55GHz附近微波吸收带内的辐射受卷云影响。尽管随着微波垂直探测器(SSM／T、MSU收稿日期：2013—07-07；修订日期：2014—04—26基金项目：国家自然科学基金项目(41375024)；国家公益性行业专项(GYHY201406015)；国家重点基础研究发展计划(2010CB950802)共同资助通讯作者：姚志刚，男，湖北省人，工程师，博士，主要从事卫星大气遥

6、感研究。E—mail：yzg_biam@163．tom312热带气象学报30卷和AMSU．A等)的不断发展，观测仪器的水平分直探测器，提高热带气旋强度卫星监测的时间分辨率有了明显改善，但目前的观测仪器仍然很难辨率，在对于不同特性的观测仪器或某种仪器得满足TC强度监测的要求，特别是对于尺度较小到的观测样本不够多时，有必要采用这种物理修的气旋。如AMSU—A的水平分辨率为48—150km，正方法。下面将对这种物理方法进行进一步的检而TC眼区的平均直径约为50km[引。对于以上因验与分析。由于实际的热力结构很难获取，故一素的影响，一般可采用隐性方式加以处理]。般只能检验其在

7、TC强度估计中的应用效果，但Kidder等[8]利用AMSU反演的温度异常估计了检验中采用的TC强度也存在很大的不确定性。Tc强度。Merrillt】首提出反演气旋中心亮温异故对其性能的检验也存在一定的局限性。与其他常的物理方案，用于减小水平分辨率对亮温异常研究[9-1o]相比，本文利用了不同观测平台上的同观测的影响，并针对MSU和SSM／T仪器进行相一种仪器的观测数据对这种方法进行检验，即利应的数值模拟研究。Brueske等[]基于该物理方用匹配的NOAA一16和NOAA一18上的AMSU—A案，采用AMSU．A的通道7(54．94GHz，权重通道