基于卫星产品的重点海域云环境参数气候特征研究

发布时间：2020-04-24 00:54

【摘要】：随着卫星遥感技术的发展,卫星资料逐步成为有效弥补常规云观测匮乏的主要手段,不仅已越来越多地在云特征研究中发挥出重要作用,而且也为特定地区的云分布演变客观定量化研究以及精细化预报提供了可行。本文利用1999-2009年的ISCCP-D2月平均卫星资料,及2008—2010年的高垂直分辨率的CloudSat 2B-GEOPROF、2B-GEOPROF-LIDAR、 2B-CLDCLASS-LIDAR数据产品资料,对各类云型的水平分布特征及垂直结构参数(云高、云厚、云层数等)在我国近海海域的分布情况作了系统性分析,在此基础上以层积云为例分析了与其形成密切相关的气象要素特征分布,并对CloudSat卫星的实际应用作了初步探讨。得到以下结论：基于ISCCP和CloudSat两种卫星观测所得出的相对多云云量中心与少云中心基本一致。东海海域低云云量高值区边缘沿海岸线分布,春、秋、冬季低云和中云在总云中占主体,夏季高云是总云的重要组成部分,随着系统中云层数目的增加,云层间距逐渐缩小,深对流云和雨层云几乎整个云层都有分布,而其它云类型主要分布在特定高度上。南海夏季高云量占到总云量的一半左右,1—4月份低云在总云中占主体,4—12月份高云特别是卷云远高于中、低云,是总云必不可少的组成部分。从3月份起至次年2月份,总云云量垂直梯度在南海海域上空呈∞型,对称中心出现在8月份,这与卷云、高层云和高积云在高空随月份的垂直变化有关。尽管两海域各季节占主导地位的云类型不同,但总云量的全年平均基本相当。东海和南海两海域层积云与水汽通量散度、海表面温度均呈负相关,说明低层水汽的汇聚和较小的海表面温度有利于层积云的发展。无云概率因观测的视角和高度而存在很大差异,且有明显的季节变化,沿垂直轴线对称的不同视角方向具有一致的无云概率分布。
【图文】：

标准数据,产品,卫星产品,星载雷达

逑品的水平分辨率为１．１邋ｋｍｘｌＪｋｍ，垂直方向有１２５个距离库，代表气柱高度约２４０ｍ，即逡逑垂直探测的高度大约为３０ｋｍ，如图２所示。逡逑ＣｌｏｕｄＳａｔ卫星产品问世后，已有不少学者对其可靠性作了细致的研究。Ｓａｓｓｅｎ邋ａｎｄ逡逑Ｗａｎｇ［ｗｉ、Ｌｕｏ等【１９］、王帅辉等［Ｍ］相继将ＣｌｏｕｄＳａｔ／ＣＡＬＩＰＳＯ资料观测得到的云量与ＩＳＣＣＰ逡逑被动卫星和地面云观测资料进行对比分析，结果表明ＣｌｏｕｄＳａｔ／ＣＡＬＩＩ＾ＳＯ是可信的。Ｐｒｏｔａｔ逡逑等研究指出地基雷达和ＣｌｏｉＫｉＳａｔ星载雷达的反射率差异较小仅ＩｄＢＺ，口ｏｕｄＳａｔ数据中逡逑的雷达反射率是可靠的。逡逑逦邋Ｉ粒巧＝１轨数掘（约４Ｏ０２２ｋｍ＞邋逦Ｊ逡逑Ｓ＇－－．’ｉＴｉＭｉｔｆ逡逑太巧Ａ逡逑Ｉ逦在０．邋１６秒Qg巧６８８个脉巧巧累，沿轨方向每逡逑■逦巧隔１．邋Ｉｋｎ产生一尺巧为１．４ｋｍ邋Ｘ邋２．邋５ｋｍ的逡逑巧矣廓Ｈ逦肚印、逡逑姮逦１＾—逦２．５ｋｍ逦？｜逡逑距方兰邋｜＼—＊邋Ｉ逦—邋一邋＼邋￣邋！逡逑Ｉ邋＾逦甲？严ｍ）邋？邋Ｉ逡逑＂地巧Ｉ逦记＂化化点逦＾逦Ｉ逡逑Ｈ—逦本逦４逡逑（端，逦佭开始逦佭结巧逡逑图２邋ＣｌｏｕｄＳａｔ产品存储说明（引自ＤＫ：的ＣｌｏｕｄＳａｔ说明手册

总云量,年平均,云量

ＣｌｏｕｄＳａｔ／ＣＡＬＩＰＳＯ立廓线产品与ＩＳＣＣＰ总云量进行了对比分析，旨在充分说明卫星主被逡逑动观测数据的可靠性和其格点化处理的合理性，为后续海域云特征分析提供支撑。逡逑图６给出了我国近海地区ＩＳＣＣＰ与ＣｌｏｕｄＳａｔ年平均总云量的分布形势，从图中可Ｗ逡逑看到，年平均ＩＳＣＣＰ与Ｃｌｏｕ化ａｔ总云量分布形式整体比较一致，相对多云中也和少云中必逡逑吻合的很好。两种数据得到的吉量都具有缉向分布特征，从赤道至５０°Ｎ存在两个高值带逡逑和一个慨值带，低值带位于北回归线附近，总云量自西向东逐渐减少，越往海洋中也，云逡逑量值越低，在西太平洋中部达到最小。与少云带相对应，，两种卫星都测得从赤道至北回归逡逑线么间存在…条总云量的高值带，这一带的云量整体在７０％Ｗ上，另一云量的高值区位于逡逑日本海及日本东部的西北太平洋海域，高值中也的云量在八％１＾上，甚至达到９０％。云量逡逑的这一分布特征同Ｔ守国等ｎ叫吏用多年ＩＳＣＣＰ数据进行全球气候分析得到的结果相一致，逡逑同时与王帅辉等ｔ６４啸ＩＳＣＣＰ和Ｃｌｏｕｄｓ汹的一致性结论相吻合。需要注意的是
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P412.27;P426.5

【参考文献】