基于ISCCP及TRMM觀測(cè)的熱帶降水云與非降水云差異的研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文基于ISCCP及TRMM觀測(cè)的熱帶降水云與非降水云差異的研究姓名：劉奇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：空間物理指導(dǎo)教師：傅云飛20070501中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文摘要(2)降水云可見光及紅外輻射特性針對(duì)夏季鋒面和臺(tái)風(fēng)降水個(gè)例，考察了降水云可顯著區(qū)別于非降水云的可見光(Ⅵs)、近紅外(NⅡD和熱紅外(IR)通道的輻射特性，綜合評(píng)估了可用于識(shí)別降水云的短波和長(zhǎng)波指標(biāo)，并對(duì)降水云水平尺度及降水云垂直結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論。

2、研究發(fā)現(xiàn)，063tun反射率(RFl)和108tan亮溫(TB4)信號(hào)對(duì)降水云和非降水云顯示出有效的分離。在所考察的各種單通道和多通道閾值方法中，RFl、RFl瓜F2、RFI&TB4三種方法在降水云識(shí)別中表現(xiàn)良好。其中RFl和TB4的聯(lián)合使用能顯著降低虛警率(Fm0，并同時(shí)保持較高的捕獲率(POD)，是降水云判別的最優(yōu)方案。對(duì)于弱降水(降水率低于50mm／h)，云頂可見光反射率／紅外亮溫和地表降水牢之問號(hào)近線性的單調(diào)關(guān)系。隨反射率(亮溫

3、)增大(減小)，降水強(qiáng)度緩慢增長(zhǎng)而F1此統(tǒng)計(jì)天系在不同地區(qū)和不同降水系統(tǒng)中極為穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)結(jié)果還顯示，存鋒面和臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)中，可由紅外亮溫估計(jì)的降水云降水率均值約為33mm／h。此外，在前人工作基礎(chǔ)上，提出了一種獲取低軌衛(wèi)星窄軌道上云團(tuán)水平尺度的新方法。以圓形理想降水云為參照定義等效半徑(ER)，并用以對(duì)實(shí)際降水云的有效水平尺度做出估計(jì)，所得結(jié)論與同類研究結(jié)果可相互印證。在所考察的兩類降水系統(tǒng)中，降水云雨頂高度和云頂高度間的差異均在3km左右

4、，并且此高度差值基本隨雨頂高度的增大而減小，在雨項(xiàng)達(dá)到13kin左右的較大高度時(shí)，云頂、雨頂高度接近一致，同時(shí)云頂雨頂高度差隨地表降水率的增大呈線性減小趨勢(shì)。該部分工作指出了針對(duì)特定中尺度降水系統(tǒng)中降水云識(shí)別的最優(yōu)可見光／紅外閹值方案，揭示了云頂紅外亮溫／可見光反射率和地表降水率間統(tǒng)計(jì)關(guān)系在弱降水條件下的適用性，利用新方法定量獲取了降水云的有效空間尺度信息。(3)降水云和非降水云的云屬性差異在氣候尺度分析了降水云的輻射特性，并利用反演結(jié)