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青藏高原地气耦合系统及其天气气候效应:第三次青藏高原大气科学试验 被引量：44
1
作者 赵平 李跃清 +26 位作者 郭学良 徐祥德 刘屹岷 唐世浩 肖文名 师春香 马耀明 余兴 刘辉志 假拉 谌芸 柳艳菊 李建 罗达标 曹云昌 郑向东 陈军明 肖安 远芳 陈东辉 潘旸 胡志群 张胜军 董立新 胡菊旸 韩帅 周秀骥 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期833-860,共28页
由于青藏高原(简称高原)是影响中国极端天气和气候事件的关键区,对天气、气候预报有重要影响。因此,中国气象局、国家自然科学基金委员会、中国科学院共同推动了"第三次青藏高原大气科学试验(TIPEX-Ⅲ)"工作。自2013年的预试... 由于青藏高原(简称高原)是影响中国极端天气和气候事件的关键区,对天气、气候预报有重要影响。因此,中国气象局、国家自然科学基金委员会、中国科学院共同推动了"第三次青藏高原大气科学试验(TIPEX-Ⅲ)"工作。自2013年的预试验开始, TIPEX-Ⅲ在高原西部狮泉河、改则和申扎新建全自动探空系统,填补了高原西部缺少常规探空站的空白;在高原中、西部建成土壤温、湿度观测网;实施了高原尺度和那曲区域尺度的边界层观测,那曲多型雷达和机载设备的云降水物理特征综合观测,高原多站的对流层-平流层大气成分观测。在研究成果方面,项目结果指出,在高原中、西部草原、草甸和裸土下垫面状况下地表热量湍流交换系数和感热通量明显低于过去较早的估计值;高原主体的对流云活动主要不是来自南亚季风区的向北传播,而可能是局地发展所致;揭示出那曲对流云日变化特征、云宏微观特征以及云中水不同相态之间的转化机制,提出了夏季高原加热在维持亚洲大气"水塔"中的作用,以及高原加热对亚洲、非洲、北美洲气候的调节作用。在数值预报模式中,Γ分布比M-P分布更适合于高原雨滴谱特征,通过改进高原热传导过程参数化方案可以降低模式中高估的地表感热,并提升模式对中国中、东部雨带的模拟能力;此外,考虑青藏高原关键区信号可以提升中国中、东部降水的预报技巧。TIPEX-Ⅲ还带动了地面和高空常规观测、天气业务雷达和风廓线雷达等观测数据加工处理业务技术的发展,提升了中国国家级土壤湿度、水汽含量等遥感产品和高分辨率多源降水融合产品的质量,促进了气象监测、预报和数据共享业务的发展。 展开更多
关键词 青藏高原 外场观测 数据加工处理 天气气候机理 数值预报
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FY3A/MERSI地表温度反演 被引量：11
2
作者 胡菊旸 唐世浩 董立新 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2014年第4期531-538,共8页
MERSI是我国第二代极轨气象卫星上的重要传感器,可获取高空间分辨率和高时间分辨率的对地观测影像。为使Jimènez-Mu珘noz&Sobrino算法更适用于FY3A/MERSI传感器通道特性,更新了大气函数的估算系数,并引入观测角度因子,以获取... MERSI是我国第二代极轨气象卫星上的重要传感器,可获取高空间分辨率和高时间分辨率的对地观测影像。为使Jimènez-Mu珘noz&Sobrino算法更适用于FY3A/MERSI传感器通道特性,更新了大气函数的估算系数,并引入观测角度因子,以获取更为精确像元间更为平滑的地表温度。用MODTRAN4模拟验证该算法精度,得引入角度因子后反演精度显著提升,所有角度下平均误差为-0.6±2.2K。用实测的敦煌戈壁地表温度和MODIS地表温度产品评价MERSI反演结果,显示MERSI地表温度的空间分布准确,结果精度也较高。与实测温度对比,平均误差为1.74K,均方根误差小于1.9K。研究区域与MODIS地表温度间差异平均为2.6307K。虽然会受云检测精度和观测亮温偏高的影响,由MERSI反演的高精度地表温度在相关科研和业务方面仍然具有极好的应用前景。 展开更多
关键词 MERSI 地表温度 单通道 观测天顶角
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FY-3C VIRR大气可降水产品生成和检验 被引量：5
3
作者 胡菊旸 唐世浩 +1 位作者 刘海磊 郑婧 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期842-852,共11页
风云三号C星(FY-3C)可见光红外扫描辐射计(VIRR)两个红外分裂窗通道数据生成的晴空大气可降水(TPW)产品已投入业务使用。本文介绍了该产品的生成方法,并从产品精度和稳定性两个方面评价产品质量。与MODIS Terra TPW的月平均数据对比,FY-... 风云三号C星(FY-3C)可见光红外扫描辐射计(VIRR)两个红外分裂窗通道数据生成的晴空大气可降水(TPW)产品已投入业务使用。本文介绍了该产品的生成方法,并从产品精度和稳定性两个方面评价产品质量。与MODIS Terra TPW的月平均数据对比,FY-3C VIRR TPW能正确反应大气可降水的全球分布。与2015年3月—4月的全球探空数据对比,FY-3C VIRR TPW均方根误差为5.36 mm,相对误差在水汽值大于30 mm时在20%以内,并且夜间产品精度优于白天。相比于MODIS红外TPW产品与探空数据的误差,FY-3C TPW精度略好。计算2015年1月至2016年7月FY-3C VIRR TPW产品相对探空数据的月均方根误差,19个月均方根误差的标准差是0.54 mm,小于同期MODIS Terra TPW均方根误差的标准差,说明FY-3C VIRR TPW产品在检验时期内更稳定。FY-3C VIRR TPW产品精度较高且质量稳定,具备广泛应用能力。 展开更多
关键词 FY-3C/VIRR 红外分裂窗 大气可降水 探空 MODIS红外水汽产品
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我国西北沙源区地表热红外发射率特征分析 被引量：5
4
作者 胡菊旸 唐世浩 +1 位作者 董立新 张勇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期550-554,共5页
用102 F测量了西北沙源区各类型地表的发射率.将测量结果与ASTER JHU波谱库数据对比,显示了测量结果的可靠性和必要性.分析结果表明,不同地表类型发射率差异显著,同种类型地表发射率因物理特征不同会呈现规律性差异,发射率在时间尺度上... 用102 F测量了西北沙源区各类型地表的发射率.将测量结果与ASTER JHU波谱库数据对比,显示了测量结果的可靠性和必要性.分析结果表明,不同地表类型发射率差异显著,同种类型地表发射率因物理特征不同会呈现规律性差异,发射率在时间尺度上具有稳定性.测量的沙源区发射率数据及分析结果对沙尘暴相关研究有重要意义. 展开更多
关键词 沙尘暴 野外测量 热红外 发射率
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FY-2H大气可降水产品在“一带一路”区域的检验与应用
5
作者 马博源 唐世浩 胡菊旸 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第5期595-604,共10页
风云二号H星(FY-2H)于2018年6月5日成功发射且运行稳定,其上搭载的扫描辐射计(stretched visible and infrared spin scan radiometer,VISSR-2)能够提供高时空分辨率的大气可降水(total precipitable water,TPW)产品。FY-2H VISSR TPW... 风云二号H星(FY-2H)于2018年6月5日成功发射且运行稳定,其上搭载的扫描辐射计(stretched visible and infrared spin scan radiometer,VISSR-2)能够提供高时空分辨率的大气可降水(total precipitable water,TPW)产品。FY-2H VISSR TPW产品在分裂窗算法的基础上,增加了6.9μm通道的方法进行反演。利用2019年无线电探空仪数据集,从产品精度和稳定性两个方面评价了FY-2H TPW产品质量。与2019年1、4、7、10月每月前7天的全球探空数据对比,FY-2H TPW均方根误差为4.92 mm,相关系数达到0.96;相对误差在20%以内,并且白天与夜晚时段数据精度均较高。计算2019年全年FY-2H TPW产品相对探空数据的月均方根误差的标准差是0.68 mm,说明FY-2H TPW产品在检验期内较为稳定。分析合成月平均大气可降水产品,FY-2H TPW能正确反映“一带一路”区域大气可降水的分布情况。综合上述结果FY-2H VISSR TPW产品精度较高且质量稳定,具备投入“一带一路”区域的应用能力。 展开更多
关键词 FY-2H/VISSR 大气可降水 探空 “一带一路” 服务应用
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参加2018年天气和研究预报（WRF）模式冬季培训总结
6
作者 胡菊旸 《气象科技合作动态》 2018年第4期37-40,共4页
2018年1月22日至2月2日，由美国国家大气研究中心（NCAR）主办的2018年WRF模式冬季培训在美国科罗拉多州博尔德市举行。WRF培训每年冬季和夏季各1次，MET（模式评估工具）培训每2年一次，培训形式包括模式研发人员对其中数学、物理及软... 2018年1月22日至2月2日，由美国国家大气研究中心（NCAR）主办的2018年WRF模式冬季培训在美国科罗拉多州博尔德市举行。WRF培训每年冬季和夏季各1次，MET（模式评估工具）培训每2年一次，培训形式包括模式研发人员对其中数学、物理及软件处理的讲解，以及上机应用模式练习。培训旨在为相关研究领域和对WRF模式及相关模式有应用需求的新用户提供关于最新模式的体系、各软件框架和物理参数化方案的配置情况以及编译和使用方法的系统性介绍。 展开更多
关键词 培训 冬季 WRF模式 预报 天气 科罗拉多州 参数化方案 评估工具
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FY-3A/MERSI热红外通道在轨辐射定标精度评估 被引量：12
7
作者 徐娜 胡秀清 +3 位作者 陈林 张勇 胡菊旸 孙凌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3429-3434,共6页
卫星资料辐射定标精度是其定量应用的关键因素。以METOP-A/IASI的高光谱探测资料为传递基准,利用同时星下点观测的交叉定标方法,对FY-3A/MERSI热红外通道的在轨辐射定标精度进行了客观评估,并给出了亮温系统偏差的订正因子。从观测时间... 卫星资料辐射定标精度是其定量应用的关键因素。以METOP-A/IASI的高光谱探测资料为传递基准,利用同时星下点观测的交叉定标方法,对FY-3A/MERSI热红外通道的在轨辐射定标精度进行了客观评估,并给出了亮温系统偏差的订正因子。从观测时间差异、卫星观测天顶角和方位角差异、以及目标均匀性四个方面,分析了交叉定标中所用主要匹配近似因子的不确定性。分析结果表明,目标均匀性是匹配误差的主要来源,偏差不确定性小于2%(当亮温偏差约为1K时,不确定性<0.02K),其他因素的影响可以忽略。一年多的样本统计及偏差分析结果显示,MERSI的观测亮温明显高于IASI,年平均亮温偏差约(3.18±0.34)K,月平均亮温偏差呈现季节波动特征,波动幅度约0.8K。与相近时期敦煌场和青海湖地同步观测评价结果有非常好的一致性。初步原因分析推断,造成MERSI亮温偏高的原因主要有两个,一是星上黑体发射率被高估,二是光谱响应函数向大气窗区漂移,后者可能为主导因素。 展开更多
关键词 风云3号 中分辨率成像仪 红外高光谱 交叉定标 辐射定标精度
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卫星微波高层探测通道定标精度评估
8
作者 毕研盟 李娟 +7 位作者 吴春强 安大伟 韩阳 廖蜜 徐唯伟 胡菊旸 窦芳丽 李小青 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期602-618,共17页
全球/区域数值预报同化系统所需要的重要资料来源之一是卫星微波遥感的亮温数据。微波遥感仪器的高层大气(平流层中上部)探测通道亮温的定标精度,受多种因素影响,存在一定的偏差。由于高层大气高精度探测资料相对比较匮乏,因此对微波遥... 全球/区域数值预报同化系统所需要的重要资料来源之一是卫星微波遥感的亮温数据。微波遥感仪器的高层大气(平流层中上部)探测通道亮温的定标精度,受多种因素影响,存在一定的偏差。由于高层大气高精度探测资料相对比较匮乏,因此对微波遥感的高层大气亮温的精度检验评估成为重要研究内容。本文对在轨运行的微波温度遥感器AMSU-A、ATMS和FY-3D MWTS-2在2020年观测数据进行了定标精度检验评估,综合使用了三种评估方法进行了较为全面的分析,即基于掩星资料、再分析资料的辐射传输模拟比较和同类仪器交叉定标比较。三种检验评估方法从不同角度揭示了各仪器高层大气探测通道观测资料的误差特征,分析了对比误差的可能来源。三种评估方案给出的高层通道亮温的偏差存在差异,但基本结果变化趋势是一致的,即高层通道相比中低层通道,存在较大的噪音。除了交叉定标方法,其它两种方法都检验出了高层资料偏差的季节变化;整体而言,AMSU-A表现要优于MWTS-2和ATMS。本研究评估的高层亮温偏差的时间、空间变化特征可为微波高层大气资料的同化、气候应用提供参考。 展开更多
关键词 微波遥感 掩星 辐射传输 交叉定标
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大气下行长波辐射快速实验测量方法研究
9
作者 胡菊旸 唐世浩 +1 位作者 董立新 李想 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1596-1600,共5页
采用辐射传输模式模拟了特殊角度随气溶胶光学厚度及大气温湿度的变化情况,结果显示晴空下该角度不受气溶胶影响,受大气温度影响小,但受大气水汽含量影响显著,因此晴空下热红外光谱仪测量下行辐射时特殊天顶角可只根据大气水汽含量确定... 采用辐射传输模式模拟了特殊角度随气溶胶光学厚度及大气温湿度的变化情况,结果显示晴空下该角度不受气溶胶影响,受大气温度影响小,但受大气水汽含量影响显著,因此晴空下热红外光谱仪测量下行辐射时特殊天顶角可只根据大气水汽含量确定。西部荒漠地区下行辐射测量实验结果表明,据大气水汽含量确定的特殊角度值与实验结果一致,且该角度处辐射作为积分辐射符合精度要求。特殊角度值可用研究区大气水汽含量确定,该快速测量法可广泛用于野外实验,方便快捷测量准确瞬时下行辐射。 展开更多
关键词 热红外遥感 野外测量 大气下行长波辐射 观测天顶角
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