Fy2c云圖接收處理系統(tǒng)在短時(shí)臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

郝嬋娟，班秋艷，張明利（.北林區(qū)氣象局，黑龍江綏化500；.綏化市氣象局，黑龍江綏化500）

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Fy2c云圖接收處理系統(tǒng)在短時(shí)臨近預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

郝嬋娟1，班秋艷2，張明利1
（1.北林區(qū)氣象局，黑龍江綏化152002；2.綏化市氣象局，黑龍江綏化152002）

摘要：Fy2c云圖處理接收系統(tǒng)程序主要包括兩部分：氣象衛(wèi)星云圖接收程序；氣象衛(wèi)星云圖處理應(yīng)用系統(tǒng)。接收程序負(fù)責(zé)從衛(wèi)星上下載云圖，并能做云圖的簡(jiǎn)單瀏覽。而云圖接收處理應(yīng)用系統(tǒng)不光能瀏覽5個(gè)通道的云圖，還能夠生成例如降水分布等擴(kuò)充產(chǎn)品，此外還能夠在云圖上疊加micaps數(shù)據(jù)圖。利用該系統(tǒng)結(jié)合天氣圖可以做出短時(shí)臨近預(yù)報(bào)。

關(guān)鍵詞：Fy2c云圖接收處理系統(tǒng)；臨近預(yù)報(bào)

1　Fy2c接收處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Fy2c靜止氣象衛(wèi)星在Fy2b氣象衛(wèi)星3個(gè)通道的基礎(chǔ)上增加了2個(gè)通道（表1）。可見(jiàn)光通道可以獲取可見(jiàn)光云圖，是天氣分析和預(yù)報(bào)的重要信息源，兩個(gè)熱紅外通道有利于各種地表熱特性的探測(cè)。近紅外通道受大氣中水汽影響小，與熱紅外通道組合可以取得精度更高的地表溫度探測(cè)結(jié)果，利用該通道對(duì)高溫目標(biāo)敏感的特性，可以對(duì)森林和草原火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外，該通道可以把霧和云、雨區(qū)分開來(lái)，便于對(duì)霧進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水汽通道可以獲取對(duì)流層上層水汽分布圖，對(duì)天氣預(yù)報(bào)和降水預(yù)報(bào)有重要意義。Fy2c地面接收處理系統(tǒng)包括接收天線，高頻頭，接收機(jī)，進(jìn)機(jī)板，微機(jī)和顯示大屏等硬件設(shè)備和接收處理軟件，包括衛(wèi)星資料接收，資料處理，云圖顯示，時(shí)刻表，底圖制作，系統(tǒng)設(shè)置，使用手冊(cè)等部分組成。由于云圖下發(fā)間隔短（半小時(shí)一張），因此依據(jù)云圖及其擴(kuò)展產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)報(bào)有較高的實(shí)效性。

表1　Fy2c靜止氣象衛(wèi)星通道

2　Fy2c地面接收處理系統(tǒng)的擴(kuò)展產(chǎn)品

系統(tǒng)根據(jù)紅外云圖能生成一些對(duì)臨近預(yù)報(bào)起到指導(dǎo)作用的擴(kuò)展產(chǎn)品：云檢測(cè)、云頂高度、云頂溫度、地表溫度、海面溫度、霧檢測(cè)以及降水估計(jì)。其中云頂高度、云頂溫度、降水估計(jì)對(duì)臨近預(yù)報(bào)的指導(dǎo)作用尤為明顯，但是由于產(chǎn)品計(jì)算范圍有限導(dǎo)致一些產(chǎn)品不能覆蓋黑龍江省全部地區(qū)。

2.1溫度產(chǎn)品生成原理及應(yīng)用

云頂溫度產(chǎn)品是根據(jù)紅外云圖的數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效性檢驗(yàn)和異常剔除。讀取相應(yīng)的溫度查找表，進(jìn)行衛(wèi)星計(jì)數(shù)值與溫度的轉(zhuǎn)換。顏色越白亮代表溫度越低，顏色越黑代表溫度越高。綠色代表晴空，由于無(wú)云所以無(wú)法估計(jì)溫度。該產(chǎn)品能夠?qū)⑹髽?biāo)箭頭所指處的溫度以及經(jīng)緯數(shù)據(jù)顯示在信息欄上。根據(jù)天氣學(xué)原理雷電是由積雨云中“溫差起電”以及其它起電作用所造成的。一般當(dāng)云頂發(fā)展到-20℃等溫線高度以上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)閃電和雷鳴。第一次聞雷表明云頂已達(dá)-20℃等溫線高度附近。隨著云頂增高，閃電、雷鳴便愈益頻繁。在夏季可以根據(jù)云圖的云頂溫度來(lái)估測(cè)大范圍的雷暴情況從而做出短、臨近預(yù)報(bào)。

2.2云頂高度產(chǎn)品生成原理及應(yīng)用

云頂高度和云頂溫度的關(guān)系非常密切。在均勻大氣中，溫度隨高度而降低，因此根據(jù)云頂溫度和大氣直減率可以大略計(jì)算出云頂高度。根據(jù)云頂高度可以估計(jì)出云的厚度。根據(jù)云頂高度能夠估測(cè)出雷暴強(qiáng)弱，再結(jié)合天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)能夠?qū)?duì)流單體和多單體的強(qiáng)弱做出很好的估計(jì)。該產(chǎn)品能夠?qū)⑹髽?biāo)箭頭所指處的高度以及經(jīng)緯數(shù)據(jù)顯示在信息欄上。越白亮表示高度越高，越黑表示高度越低，綠色代表無(wú)云。

2.3降水產(chǎn)品生成原理及應(yīng)用

降水產(chǎn)品根據(jù)多個(gè)紅外通道數(shù)據(jù)綜合獲取云的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后進(jìn)行降水量計(jì)算，最后形成產(chǎn)品，其中時(shí)間采用世界時(shí)，同樣通過(guò)鼠標(biāo)的移動(dòng)可以獲取鼠標(biāo)箭頭所在位置的估計(jì)降水量級(jí)和經(jīng)緯數(shù)據(jù)信息。

3　云圖與micaps圖疊加應(yīng)用

地面接收處理系統(tǒng)能夠?qū)icaps數(shù)據(jù)與云圖進(jìn)行疊加，這樣方便了天氣分析，通過(guò)這種疊加后生成的數(shù)據(jù)圖能夠更為準(zhǔn)確的分析和判斷未來(lái)天氣的發(fā)展和變化情況。其次，水汽作為大氣運(yùn)動(dòng)示蹤物，將水汽云圖與micaps高空?qǐng)D疊加能夠較好的反映大氣的運(yùn)動(dòng)情況。但是要注意的是，一般來(lái)說(shuō)衛(wèi)星只能接收到700 hPa以上的大氣水汽情況，在極少數(shù)情況下衛(wèi)星才能接收來(lái)自850 hPa的水汽情況，因此，流場(chǎng)分析時(shí)最好疊加700 hPa以上高度的高空?qǐng)D。

4　地面接收處理系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)例

2010年8月14日05時(shí)，綏化市普降大到暴雨。低壓中心在內(nèi)蒙境內(nèi)，綏化市位于低壓倒槽中，隨后增強(qiáng)北抬，14日20時(shí)，低壓中心移動(dòng)到綏化市東南。15日20時(shí)，低壓中心移出。受地面低壓暖區(qū)抬升影響，8月14日7時(shí)，綏化市開始自西向東降水，直至15日20時(shí)降水結(jié)束。此間降水有間斷，從高空?qǐng)D來(lái)看系統(tǒng)深厚，從疊加700 hPa與水氣云圖看，高空降水條件良好。

紅外衛(wèi)星云圖上可以清晰地看出此次降水過(guò)程是由于低壓暖區(qū)抬升影響而成，此次過(guò)程降水時(shí)段為14日7時(shí)-15日20時(shí)，14日7時(shí)-21時(shí)連續(xù)性降水，14日22時(shí)-15日03時(shí)無(wú)降水，15日5時(shí)-14時(shí)無(wú)降水，15日14時(shí)-18時(shí)連續(xù)性降水。降水量集中在14日15-17時(shí)。紅外云圖清楚地預(yù)報(bào)出綏化市降水開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，同時(shí)紅外衛(wèi)星云圖資料的應(yīng)用對(duì)降水量級(jí)較大時(shí)段的預(yù)報(bào)起到了主要作用，在短時(shí)、臨近預(yù)報(bào)中起到至關(guān)重要的作用，為預(yù)報(bào)產(chǎn)品的準(zhǔn)確性提供有力預(yù)報(bào)依據(jù)，為服務(wù)用戶提供了及時(shí)準(zhǔn)確的氣象信息，收到了很好的服務(wù)效果。

5　小結(jié)

Fy2c衛(wèi)星接收處理系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的云圖瀏覽還拓展了衛(wèi)星云圖的使用范圍，生成了一些擴(kuò)展產(chǎn)品，在實(shí)際預(yù)報(bào)應(yīng)用中有較高的使用價(jià)值。結(jié)合實(shí)例分析，降水產(chǎn)品在實(shí)際的短時(shí)、臨近預(yù)報(bào)中有很好的參考價(jià)值，能夠在實(shí)際預(yù)報(bào)中加以應(yīng)用。

中圖分類號(hào)：P456

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-252X（2016）02-0012-01

收稿日期：2016-3-1

第一作者簡(jiǎn)介：郝嬋娟（1981-），女，黑龍江省綏化市人，成都信息工程學(xué)院，本科生，工程師.