全天空成像仪云量计算方法的改进-论文.pdf

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1、第37卷第3期大气科学学报VOl_37NO．32014年6月TransactionsofAtmosphericSciencesJun．2014周文君，牛生杰，许潇锋．2014．全天空成像仪云量计算方法的改进[J]．大气科学学报，37(3)：289—296．ZhouWen-jun，NiuSheng-jie，XuXiao—feng．2014．ImprovementsofcomputationalmethodsforcloudcoverbasedOnthetotalskyimager[J]．TransAt—rotsSci，37(3)：289-296．(inChinese)全天空成像仪云

2、量计算方法的改进周文君，牛生杰，许潇锋(1．南京信息工程大学中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室，江苏南京210044；2．江苏省盐城市气象局，江苏盐城224000)摘要：全天空成像仪(totalskyimager440，TSI一440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测，时空分辨率较高，得到的云量计算结果更精确。首先介绍了TSI．440的基本原理和资料格式，并基于太湖地区2008年5—10月的TSI．40资料及无锡站地面观测资料，采用统计方法详细地分析了不同天气情况下图像的成像特征及云量的计算误差。结果发现：图像的成像特征与能见度密切相关，红蓝比值随着能见度的减小而增大

3、。另外，仪器在处理阴天图像及复杂天空(多云)图像时，易造成一定的云量计算误差。针对上述问题，本文通过直方图分析，重新选定了红蓝比闽值(晴空点闽值0．62，云点阈值0．66)，基于新阈值计算的云量结果较仪器自带的处理结果更为准确，减小了因天气状况不同而产生的云量计算误差。关键词：全天空成像仪；云量；红蓝比值；能见度中图分类号：P414．9文献标志码：A文章编号：1674—7097(2014)03-0289—08ImprovementsofcomputationalmethodsforcloudcoverbasedonthetotalskyimagerZHOUWen-jun，NIUS

4、hengjie，XUXiao—feng(1．KeyLaboratoryforAtmosphericPhysicsandEnvironmentofChinaMeteorologicalAdministration，NUIST，Nanjing210044，China；2．YanchengMeteorologicalBureau，Yancheng224000，China)Abstract：Thetotalskyimager(TSI一4o)isdesignedtoautomaticallymonitorcloudconditionsatday—timewithhigherspatialr

5、esolutionsandisablet0providemorea(：curatecloudcoverdata．ThePaperin—troducedthefundamentalmechanismanddataformatoftheTSIindetai1andthenanalyzedtheimagingcharacteristicsunderdifferentweatherconditionsandthecloudcovercomputationalerrorsbasedontheroutinesurfaceobservationdatafromTSI．44OatWuxifrom

6、MavtoOctober2008byusingstatisticalmethod．TheresultsshowthattheimagingcharacteristiciScloselyrelatedwiththevisibilityandtheredblueratioincreasesasthevisibilityreduces．Afteranalysisoftheimages．itisalSOfoundthattheTSI一440makescertainerrorsincomputingcloudcoverwhenprocessingcloudyimagesunderoverc

7、astorcloudyconditions．Inviewofthissituation，thepapersetsnewthresholds(sunnypointsat0．62；cloudypointsat0．66)tosimulatetheskyimagesandcountthecloudpoints．rr}lerecalculatedresultsaremuchmorereliablethantherawresultsfromtheTSI．Settingnewthreshold