利用GPM卫星观测和WRF模拟研究与沙尘混合的中纬度锋面系统中云、降水和潜热的特征（英文）

2017年5月3日，一场来自蒙古国和中国内蒙古的强沙尘暴向中国东北移动，与一个典型的中纬度锋面系统相遇。本文利用GPM卫星观测、WRF模式模拟和再分析数据集，研究了沙尘气溶胶对云、降水和潜热(LH)的冰核效应。WRF模拟正确地反映了系统的主要特征，模拟的地面降雨率分布与GPM微波成像仪的反演值呈正相关，相关系数随着对降水率进行平均的面积增大而增大。WRF模拟的降雨垂直结构与GPM双频降雨雷达(DPR)观测也具有较好的可比性，尤其是在低层。卫星观测和模式模拟的不同高度降雨率联合概率分布之间存在～0.80的强正相关。根据葵花8卫星的气溶胶光学厚度观测和大气环流分析，此次沙尘暴仅侵入锋面降水系统西北边缘的狭长地带。只有在精心挑选的重沙尘区，WRF模拟才显示出沙尘气溶胶可以增强非均质冻结过程，从而导致较多的云冰、降雪、高空降水率和潜热，且这种效应只在-15℃至-38℃的温度下显著，并且要求沙尘数浓度大于106 m^-3。在此类个例研究中，准确地划定含沙尘区域非常重要。在选定的垂直截面中，WRF模拟潜热和DPR反演潜热在垂直形状和大小方面具有一定的可比性。它们都可以反映倾斜的...     

夏季青藏高原与东亚及热带的降水廓线差异分析

利用热带测雨卫星上测雨雷达的探测结果,考察了青藏高原与东亚及热带地区降水廓线的异同.结果表明高原深厚弱对流降水为高原上最主要的降水类型,占降水总样本近90%,而对总降水量的贡献超过70%,其雨顶高度接近海拔13 km,最大降水率出现在近地面.高原与陆面(非高原地区)及洋面的降水廓线差异主要表现在:①高原上缺少陆面和洋面上的层云降水;②高原深厚对流降水云团在垂直方向上只有2层,难以从平均廓线中辨认深厚降水云团中的冰水混合层和冰晶过冷水层;③高原深厚强对流降水在垂直方向的厚度受到了"压缩",平均最大厚度约10 km,显著小于陆面及洋面地区的平均厚度;④高原深厚弱对流降水平均廓线斜率大于其他地区对流降水平均廓线斜率,表明8 km以上的降水率垂直变率大,由此将释放出更多的潜热,造成显著高于周边地区的对中高层大气的加热.     

TRMM卫星升轨对热带地区气候尺度降水探测的影响

1997年发射升空的热带测雨卫星(tropical rainfall measuring mission,简称TRMM)距今已经稳定运行十余年,其上搭载的首部星载主动式测雨雷达(precipitation radar,简称PR)收集了多年高信度的降水探测资料,这些资料现已被广泛应用于全球气候和水文等研究领域.然而,为延长     

TMI 10.7 GHz低分辨率亮温资料的细化处理方法研究

由于良好的穿透性,被动微波低频通道探测经常用于卫星遥感中,但其较粗的空间分辨率容易导致像元充塞效应,且无法直接匹配高频通道的细致分辨率,严重影响到微波低频观测资料的使用.以TMI 10.7GHz通道探测数据为对象,探讨如何便捷有效地提高微波低频数据的分辨率.首先以TMI 85.5GHz垂直极化通道探测分辨率(约5km)为基准,利用就近取值法、距离反比权重法和动态最小二乘曲面拟合法这3种方法做算法进行自检验分析.对比结果表明,最优方法为动态最小二乘曲面拟合法,距离反比权重法次之,就近取值法效果最差.在此基础上,选取洋面(170°E～180°E,10°N～20°N)、陆面(110°W～100°W,29°N～38°N)、海陆交界区(140°E～150°E,13°S～3°S)3个不同的区域进行TMI 10.7GHz与85.5GHz两套观测数据的匹配,并将匹配结果应用到台风个例分析中.研究结果为实现在85.5GHz高频通道的细致水平分辨率上,统一高低频通道观测资料的计算分辨率,得到多通道被动微波融合亮温资料提供了依据。     

夏季青藏高原潜热分布及其廓线特征

利用热带测雨卫星(tropical rainfall measuring mission,TRMM)上微波成像仪(TRMM microwave image,TMI)的观测资料,首次借助卫星遥感对夏季青藏高原地区的潜热水平分布形式、潜热垂直结构及其变化特征进行了分析,并与周边地区进行了比较.潜热的水平分布形式与基于NCEP/NCAR降水资料的结果基本一致,显示了TMI反演资料在高原地区的可用性.研究结果初步揭示了夏季青藏高原上三个比较稳定的潜热加热中心,以及高原潜热廓线较为独特的单峰结构.特别在与周边区域的比较中发现,高原地区仅与印度次大陆潜热廓线的上层结构较为相似,而在6 km高度以上的对流层中高层,高原上整层的潜热加热均高于中国中东部大陆和西太平洋暖池地区,表现为显著的高空热源.     

基于多卫星和Argo浮标观测海洋上层对台风婷婷的响应

利用多卫星平台和Argo浮标观测资料,分析研究了2004年台风婷婷(Tingting)引起海洋上层温盐结构和叶绿素a浓度的时空变化特征.结果发现,台风婷婷过境时沿着其路径诱发强烈的上升流,混合层内海水混合加剧,冷涡加强,出现了大范围的海表温度降低和叶绿素a增加现象.台风前的冷涡区域,出现大面积的"冷斑"和"藻华带",且维持时间更长;而在台风前的暖涡区域内,则生物物理响应不明显.因此,先前的海洋环境对于台风引起的上层生物物理响应具有重要意义.