卫星雷达

关键词： 天气情况 精确化 预测 气象

卫星雷达（精选六篇）

卫星雷达 篇1

关键词：雷达气象学,卫星图像,气象监测

一、雷达气象学

气象是指大气的状态或现象, 是一种天象, 具有短暂变化性特征。气象变幻万千, 需要精密的仪器才能探测捕捉。由于雷达能迅速、准确、细致地提供再测站周围半径几百公里范围内降水的位置、大小、强度和内部结构, 以及它们随时间演变的情报, 因而是气象探测和研究的新的有效的工具, 也是进行短时天气预报和气象保障的重要手段。由于气象雷达的发展和广泛应用, 形成了一门新的气象科学分支——雷达气象学。雷达气象研究工作的重点是探测雷暴、冰雹、暴雨、台风等灾害性天气, 总结回波的特征和发生、发展和演变的规律, 以便寻找出适合本地区短时天气预报使用的回波指标或征兆。天气雷达的基本工作原理, 与一般雷达相同。它间歇性地向空中发射电磁波列 (称为探测脉冲) , 然后接受被气象目标散射回来的电磁波列 (称为回波信号) , 并在荧光屏上显示出来, 从而确定气象目标的空间位置和特性。[1]天气雷达通过发射接受电磁波列, 从而反映出气象目标的特征, 为科学分析预测提供了参数。

由于雷达探测效果与地点的选择密切相关, 因此雷达阵地的选择至关重要。通常, 天气雷达的有效探测距离可达200—300千米。但是, 如果雷达发出的电磁波被周围的地物所阻挡, 它的这种探测能力就得不到发挥。这个问题由于气象目标的高度较低, 并且地球的表面是球面而显得格外严重。所以, 在选择雷达阵地时, 为了充分发挥天气雷达的探测能力, 应力求周围的山脉、建筑物、树林等的挡角越小越好。在降水系统的主要来向火主要服务方向挡角应小于0.5度, 其他方向一般也不应超过1度。[1]

雷达探测重点是进行回波分析研究, 以便了解降水回波系统及其相伴的天气系统发展演变规律。许多天气现象, 尤其是剧烈的天气现象, 都是与中小尺度天气系统相伴的。但是, 由于中小尺度系统发展演变的复杂性和受局地地形的影响严重, 利用常规的气象资料难以发现, 追踪和进行研究。雷达是探测中小尺度天气系统的有效工具, 利用雷达资料进行这种研究, 对于提高局地短时天气预报的准确性有十分重要的作用。因此, 天气雷达站在进行日常预报服务的同时, 应十分注意收集和积累回波资料, 并通过分析研究逐步掌握本地区回波发展演变的特点, 不断提高预报服务的质量。在回波资料采集上, 要做到: (1) 准确性, 雷达的方位、仰角和主要技术参数的标校应符合有关规范的要求, 并且各种观测数据应准确无误。 (2) 完整性, 包括两个方面, 一是空间上的完整性, 二是时间上的连续性。空间上的完整性要求每次取样尽可能包括整个雷达探测范围内所有的回波。时间上的连续性要求多次取样的资料能防御后备系统发生、发展和演变的全过程。 (3) 代表性, 在用有限的平显和高显回波资料反映当时回波的主要特征时, 应选择适当的天线仰角和方位进行回波采样。 (4) 同时性, 为了使所取得的回波资料能反映回波的三维特性, 高显和平显取样的时间间隔或一套不同仰角 (方位角) 平显 (高显) 回波资料的取样时间, 不应过长。例如, 对于时间变化迅速的对流性降水回波, 不应超过3—5min。 (5) 比较性, 每次探测所取得的回波资料应能互相比较, 以了解回波的发展演变。[1]气象雷达在观测气象时通常采用雷达联防和组网观测方式。这是因为单部雷达的探测距离有限, 在大范围的降水区中往往只能测出其中的一小部分雨区。而且在不能昼夜连续开机的情况下, 从外地移入的或在本地区就地产生的回波系统, 也常常不能及时发现, 尤其在夜间。这样就影响了利用雷达对降水区警戒和超短时预报的效用。

二、卫星图像

电子计算机、高速天线和卫星技术已经使天气预报准确度得到了明显的提高, 然而各项技术实际所发挥作用的程度又各不相同。比如气象卫星图像, 对于使用它的必要性已毫无疑问, 但如何在最大限度地发挥它的作用, 却是一个难题。比如卫星资料研究和开发方面的复杂性和艰巨性, 研究与应用之间无良好的沟通渠道等等, 都能影响气象卫星发挥作用。而气象卫星最大的价值就在于提供极有价值的信息和线索, 帮助业务预报人员识别和解释气象, 从而更准确地预报。

卫星图像能够在以下两个方面为天气尺度分析提供帮助: (a) 综观包括观测资料缺乏区域在内的大范围云型。与较大尺度大气系统相关的有组织的云系以及局地短期预报所需要的云的细微分布均能够用图像很方便地识别出来。 (b) 可以通过云体的分布、形状、大小或者云带的形状和外观等条件, 推断分析特征。除了云以外, 卫星图像还可以为各种气象要素的存在或数值提供间接依据。这些要素包括地面风速和风向、湍流、大气稳定度、降水的发生和强度以及相关的雷暴和颮线等天气现象。[2]

卫星图像是通过辐射计测量太阳、地球和大气所发射的散布在空间的电磁辐射而得到的。所有的固体、液体和气体都发射电磁辐射。辐射源越热, 其发射辐射的强度就越大。按照普朗克函数, 辐射源的温度可以根据其发射辐射的强度来计算。因此, 卫星图像可以准确地预测温度, 这一点也是卫星遥感的基本原理。最常使用的卫星图像分为可见光图像、红外图像、水汽天线和通道3图像。可见光图像是同样方式境地—气系统散射或反射后到达卫星所得到的图像。图像中的灰度取决于地表或云的散射或反射系数。最高的、反射系数最大的表面为白色, 而反射系数最低的表面为黑色。因此, 在比较黑的地表背景衬托下, 所看到的白色物体为云。而红外图像是通过接受10—12um波段地气系统的辐射得到的, 我们从中获得了有关下垫面或云温度的信息。由于到达卫星的辐射大部分来自地表和云, 大气对它影响甚微, 因而在预报业务中红外图像容易使用, 而且准确度高。水汽图像是根据水汽在非大气窗区的水汽波段上所发射的辐射得到的, 而且大气低层水汽的辐射一般达不到外空。通道3的辐射由散射的太阳辐射和地气系统发射的辐射组成, 但由于前者只存在白天时段, 因此对这一通道图像的解译很复杂, 白天的图像和夜晚的不一样。[2]

气象卫星分为极轨卫星和静止卫星两类, 极轨卫星位置在空间几乎是固定的, 观测面广, 能够泛及全球地表。观测数据在获取时可以连续传递, 还可以贮存。而静止卫星运行周期约与地球自转周期同步, 在赤道上空静止不动, 扫描全圆盘图仅需25分钟, 因此资料的时间分辨率高, 对制定的小区域观测, 能获得更高频次的图像。卫星图像的分发是通过数字传输和模拟传输方式实现的。卫星观测得到的侧值通常是以离散的数字或连续变化的信号来传输的, 而数字资料是定量应用和获得高质量图像的基础。基本观测资料以数字形式从卫星传向少数高性能地面站。并由那里的计算机完成资料处理工作。为了卫星资料的转发, 建立了原始资料的模拟信号版本, 这种资料可以在任何遥远的地区使用简便的、不昂贵的接收设备来接收并显示。卫星图像、天气图和容易识别的信息都可以进行模拟传输。[2]通过模拟传输, 气象云图能在全球范围内准确地显示和预报天气。

三、气象监测

天气雷达和气象卫星监测最重要的工具。由于雷达是通过电磁波的发射和磁性来测报天气的变化, 能够敏锐的反映气旋和锋面降水系统飞变化, 因而对暴雨和大风等阴湿天气具有很强的探测能力和探测精度, 而卫星使用技术含量高, 测量范围广, 接受速度快, 因此, 能够对大面积的气象和气候进行长期的监测和预报。

天气雷达的测云能力和测雨能力, 随着技术的改进不断的得到强化, 比如713雷达, 虽然降水的衰减较弱, 对电磁波的影响较大, 其处在大范围的降水区中, 仍然具有较强的探测能力, 但即使技术飞速发展如同其他的方法测量一样, 雷达探测也有一定的误差, 误差可以由雷达本身测量精度引起, 当距离量程达到300公里时, 误差为±6公里, 这个误差对于尺度较大的天气系统来说影响不大, 属于允许误差范围, 暴雨是我国下半年常见的一种重要天气情况, 有时带来重大的生命财产灾害, 利用雷达来探测可以研究暴雨, 予与值得重视, 并取得一定的进展。

暴雨是在一定的大尺度天气形势背景下发生的。在有利的大尺度环境背景场中, 各种中尺度系统地形都可能触发产生降水回波, 形成中尺度的回波系统。在它移经的地区, 产生强的降水, 在降雨过程中中尺度系统是暴雨的直接产生者, 但由于受地面站网密度的限制, 以及这些中尺度系统通常较弱, 所以它们的活动在常规的天气图上往往不易发现, 天气雷达由于具有高的时空分辨能力, 可以准确细致地测定降水区的位置范围和强度, 以及它们随时间的演变, 因而可以清楚地揭露在暴雨过程中与降水回波相伴的中尺度系统的活动情况, 以及它们对暴雨的贡献, 为暴雨的研究和短时预报提供有用的线索[1]。

天气雷达对大尺度天气系统的探测也具有极强的准确性和广泛性。在台风的警戒和预报中, 天气雷达 (通常用10cm波长) 发挥着越来越大的作用, 它可以持续跟踪台风的位置, 测定其强势和变化趋势, 为台风的预报提供准确的依据, 它可以监视近海台风发生发展, 它可以提供台风暴雨分布和强度的情报[1]。

摇杆即“遥远的感知”, 是通过遥感器“遥远”的采集目标对象的数据, 并通过数据的分析来获取有关地物目标或地区或现象信息的一门科学和技术[3], 它的优势在于持续和频繁的提供地表特征的面状信息。这对传统的以稀疏散点为基础, 对地观测手段是一场革命性的变化。利用遥感技术进行大范围的干旱监测则属于面上干旱监测, 并且充分利用了地物表面的光谱、时间、空间和方向信息, 对促进农业生产和区域可持续发展具有重要的现实意义, 随着遥感技术和计算机科学与艺术的发展, 面上的干旱监测变得越来越重要, 具有广阔的应用前景, 已成为干旱监测的热点和前沿。

注释

1[1]陈良栋:《天气雷达资料的分析与应用》, 气象出版社1991版, 第1, 019, 027, 028, 286, 305页。

2[2][英]M.J.巴德、G.S.福布斯、J.R.格兰特、R.B.E.理利、A.T.沃特斯编:《卫星与雷达图像在天气预报中的应用》, 科学出版社1998版, 第1, 2, 7, 8, 11页

国外合成孔径雷达卫星发展趋势分析 篇2

国外合成孔径雷达卫星发展趋势分析

合成孔径雷达(SAR)卫星能克服云雾雨雪和夜暗条件的`限制对地面目标成像,可全天时、全天候、高分辨率、大幅面对地观测,这对于观测长年受云覆盖的地区尤为重要.在军事侦察、军事测绘及诸多民用领域可发挥重要作用,近年来受到世界各国高度重视并得到迅速发展.

作 者：孙佳 SUN Jia 作者单位：61646部队刊 名：装备指挥技术学院学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF THE ACADEMY OF EQUIPMENT COMMAND & TECHNOLOGY年，卷(期)：200718(1)分类号：V19关键词：合成孔径雷达卫星 航天侦察 趋势

俄发射韩首颗雷达遥感卫星 篇3

“第聂伯”火箭由SS-18弹道导弹改装而成，采用地下井发射方式，自1999年以来已发射18次，成功17次。本次发射由俄战略火箭军为俄罗斯与乌克兰合资的第聂伯火箭商业发射服务公司宇宙运输国际航天公司进行。（阳光）

“阿里安”5发射两颗通信卫星

8月29日，“阿里安”5ECA型运载火箭在法属圭亚那库鲁发射了由欧洲通信卫星公司和卡塔尔老人星卫星公司共有的“欧洲通信卫星”25B/“老人星”1以及印度空间研究组织的“静地星”7通信卫星。“欧洲通信卫星”25B/“老人星”1由劳拉空间系统公司采用1300系列平台建造，是劳拉空间系统公司为按收入计全球第三大卫星运营商欧洲通信卫星公司建造的首颗卫星，发射质量约6300千克，配备32路Ku波段和14路等效Ka波段转发器，将采用东经25.5度轨位，可灵活覆盖中东、北非和中亚，设计寿命15年，寿命初期功率12千瓦。“静地星”7又称“印星”4F，由印度空间研究组织自造，采用I-2.5K平台，发射质量约2650千克，配备特高频、S波段、C波段和Ku波段转发器，将采用东经74度轨位，覆盖整个印度次大陆，设计寿命7年，寿命末期功率3千瓦。印度媒体称，“静地星”7将完全供印度军方使用，主要用户是海军，是印首颗专用军事通信卫星。（江山）

德尔它4H发射照相侦察卫星

8月28日，联合发射联盟公司的德尔它4H重型运载火箭在范登堡空军基地发射了美国国家侦察办公室（NRO）的一颗保密军事卫星，代号NRO L-65。据分析，这很可能是“锁眼”11光电侦察卫星系列的第16颗卫星，并可能是该系列下的最后一颗卫星。KH-11系列又称“凯南”或“晶体”，由洛马公司建造，已经历了4代。首颗卫星是在1976年发射的。前15颗卫星中有1颗发射失败。卫星长约19米，质量可达19.5吨，采用高度300千米×500千米和300千米×1000千米、倾角97度的两种不同轨道，理论地面分辨率可达15厘米，实际分辨率会因大气畸变影响而有所降低。有人怀疑其较新型号还同时配备了信号情报设备和红外成像系统。为减少3台RS.68氢氧主发动机在富燃启动过程中产生的氢火焰，本次发射首次采用了一项新的点火起飞程序。（阳光）

欧洲气象卫星应用组织迎来新成员国

欧洲气象卫星应用组织主任阿兰‘哈迪尔称，随着爱沙尼亚最近的加人以及立陶宛、保加利亚和爱尔兰的即将加入，该组织正式成员国数量年内有望达到30个。他说，这些国家每年的出资额都不大，但在该组织正着手实施两项大型投资计划之时，它们的加入具有象征意义。该组织的第二代“气象业务卫星”极轨卫星计划和下一代“气象卫星”静地卫星计划尚处于初步阶段，但均已得到该组织管理层批准，正在向前

印GSLV-2型火箭发射推迟

因在倒计时过程中火箭液体第二级发生燃料泄漏，印度“静地卫星运载器”（GSLV）2型运载火箭原定8月19日的发射已被取消。泄漏是在距预定起飞时间还有约2小时之时发现的，当时第二级正在增压。印度空间研究组织主席拉达克里希南称，新的发射日期将在详细研究泄漏原因并制定相关措施后最终确定。火箭将泄出第二级、4台捆绑助推器和低温级已加注的燃料，然后转回火箭组装大楼。

这次发射将在斯里哈里科塔岛的萨迪什’达万航天中心进行，有效载荷为“静地星”14通信卫星。这是采用印国产低温上面级的GSLV-2型火箭的第二次研制性飞行。由于2010年4月GSLV-2首射失败，这次发射的成败对急于用国产低温上面级取代由俄罗斯提供的低温上面级的印度空间研究组织来说显得格外重要。该火箭的前7次发射有3次失败和2次部分失败，只有2次完全成功。印拟在12月份再次尝试发射该火箭。（阳光）

美将重新启用WISE空间望远镜

8月22日，美航宇局宣布将唤醒已闲置两年多的“宽视场红外巡天探测器”（WISE）空间望远镜，让其从9月份起执行一项为期3年的小行星搜寻任务。耗资3.2亿美元的WISE由鲍尔宇航与技术公司采用由航天动力学实验室提供的一台红外望远镜建造。它将利用其余下的两台红外探测器来搜索距地球轨道4500万千米内的小行星，并将测定所观测到的小行星的尺寸、形状和轨道突变。它将搜寻对地球具有潜在威胁以及可能适于美航宇局正在制订的小行星回拖任务的小行星。这项小行星回拖任务拟利用无人探测器捕获直径约10米的一颗小行星，并将其拖入月球轨道，以便能在20年代采用在研的“航天发射系统”火箭和“奥利安”载人飞船派航天员前去探访。

WISE原先的任务是扫描观测遥远的彗星、小行星和星系。星上的冷却剂201 O年10月耗尽，使4台红外探测器中的两台无法使用。新批准的3年延长期任务将耗资约1800万美元，将由喷推实验室牵头。（阳光）

泰阿空间公司赢得巴西卫星合同

8月12日，巴西远景空间技术有限公司宣布，巴西政府已选定由法意合资的泰雷兹·阿莱尼亚空间公司来建造其军民两用的×和Ka波段“静地国防与战略通信卫星”（SGDC）。该项目的竞标工作持续了一年时间，而决定合同归属的因素之一是中标厂家愿意向巴西转让多少技术。负责SG DC项目工作的远景空间技术公司是巴西电信股份公司（Telebras）和巴西航空工业防务公司的合资公司，将成为巴未来卫星制造商。卫星将在2016年初由欧洲阿里安5重型火箭发射，将采用西经75度轨位。SGDC项目竞标吸引了美国、加拿大、欧洲、以色列、俄罗斯和日本厂家的参加。远景公司此前从中选出了3个厂家进入最终竞争阶段，另两家分别是美国劳拉空间系统公司和日本三菱电机公司。（阳光）

卫星雷达 篇4

高度计的发展已有40余年,众多高度计的发展极大地促进海洋科学、地球物理、大地测量等诸多领域的发展[4,5],而今后几年高度计将迎来更迅猛的发展。我国的HY-2A卫星自发射至今已过4年,目前HY-2B卫星和HY-2C卫星也已立项,同时我国的验证性的宽幅成像高度计任务也将于近年发射,可以预测高度计的应用也将呈井喷之势。对于海平面上升,雷达高度计具有不可替代的作用,在1993—2010年的18年间,通过高度计估算的海平面提升为每年3.3mm±0.5mm[6],这就要求高度计年内的精度验证达到2~3mm[7],只有依托业务化运行的定标场才能实现这样的精度验证。

我国首颗海洋动力环境卫星———海洋二号(HY-2)于2011年8月16日成功发射。其能够全天候、全天时进行全球探测,获取包括海面风场、浪高、海流、海温等多种海洋动力环境参数,直接为灾害性海况预警预报提供实测数据,并为海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋资源开发、海洋环境保护、海洋科学研究以及国防建设等提供支撑服务[8]。目前在轨运行的海洋动力环境卫星仅剩下HY-2、Jason-2和SARAL,对HY-2进行精确定标就可以同其他两颗卫星测高数据进行更有效的全球范围内的数据融合,丰富雷达高度计全球观测数据,同时能有效弥补国际上同类微波遥感卫星数据的不足(HY-2上搭载微波散射计,这也作为其独有的特色,获取更大范围的海面风场数据),在全球对地观测体系中发挥不可替代的重要作用,可为研究全球气候变化提供重要科学依据。

我国HY-2A目前在轨运行良好,且根据众多数据分析和对比表明HY-2A卫星高度计测高精度可靠,并已达到国际先进行列,但目前尚未给出可靠的定标参数,关于HY-2A测距偏差和时钟漂移目前都是参考Jason-2提供的,因此建设我国的高度计定标场迫在眉睫。同比国外,无论是T/P以及后续的Jason系列,还是现在的Ka单频高度计SARAL,其较高的产品精度均来自大量的地面定标场观测,这些定标场虽分属不同组织,但基本都同时给类似的高度计卫星做绝对定标和真实性检验。

1 卫星雷达高度计定标内容

1.1 雷达高度计定标流程

作为一复杂系统,雷达高度计观测较多的数据产品,包括海面高度(Sea Surface Height,SSH)、海面风速(由后向散射系数反演)、海洋有效波高等,这些数据均需要产品检验和算法定标。其中海面高度定标从理论而言其实质就是对高度计测距偏差的修正,之所以用海面高度进行标定,主要原因是此项偏差直接反映在海面高度中,同时现场的海面高度观测更容易实现;除海面高度这种间接观测方式以外,利用脉冲转发器可以直接对高度计的测距进行标定。对于风速的标定可以从两个方面来实现:首先是将高度计反演的风速和浮标等一些现场实测的数据进行比对和统计;其次在算法确定情况下对高度计的后向散射系数进行标定,有效波高需要利用现场浮标观测数据进行标定;同海面高度的定标相比,后向散射系数的定标对定标场的依赖性相对较低,而有效波高的定标更依赖于雷达高度计的回波波形。通用的雷达高度计定标流程如图1所示。从图1中可以看出海面高度定标在大气和海况的修正需要严格考虑,而其他高度计产品则没有必要考虑更多的大气影响。

1.2 雷达高度计绝对定标方法

高度计系统中最为关键的观测量是海面高度,但为反演更精确的海面高度,卫星上还需要协同搭载一些观测辅助数据的仪器,这些辅助数据可用来对高度计测距的误差项进行修正。传统意义的高度计点目标定标几何示意如图2所示。通常定标点都具有现场海面高程(或者大地高程)的直接或间接测量装置或设备,而理想情况下这个定标点应该在高度计轨道轨迹下方。由于电磁波在大气层中传播受到各大气组分影响(包括对流层的干、湿大气,电离层的电子密度),并且在海平面也会产生一定的调制作用(海况造成的测距延迟以及回波追踪的偏差),因此高度计测量的海面高需要经过一定的数据校正。现场测量的海面高(SSHsitu)与高度计测量的海面高(SSHalt)的偏差就是高度计海面高绝对定标偏差量,即:

根据图2中的描述,高度计测量海面高应为:SSHalt=h-(R+ΔRdry+ΔRwet+ΔRion+ΔRssb)式中:h代表精密定轨的轨道高度;R代表雷达高度计测距;下标dry、wet、ion、ssb分别代表干对流层、湿对流层、电离层、海况偏差对高度计测距的影响来源,不同于产品生产,高度计海面高度定标时这些修正量的影响因子需要定标场现场观测给出。

海面高度定标通用现场外定标方式有以下4种,包括:①利用离岸星下点布放GNSS浮标同步观测海面高度来进行比对和统计(直接法);②通过压力验潮仪来进行比对和分析(直接法+间接法);③利用岸基验潮仪把观测的水位外推至高度计星下点来确定偏差(间接法);④通过在星下点布放脉冲转发器,脉冲转发器可以直接量测高度计的测距最终确定偏差(直接法将定标地点改到陆地上)。

高度计后向散射系数是高度计风速反演的基础物理量,其数值的绝对定标直接影响风速反演的精度。对后向散射系数进行定标就是确定归一化雷达散射截面积σ0的测量绝对值,常用定标方法有3种:①通过有源定标器(transponder)进行绝对定标,该方法利用地面转发设备同步观测,由于测量的诸多环节质量把控较高,故定标精度较高,因此应作为高度计σ0绝对定标的首选方法[9,10];②在现场海面观测时,可选择标定过的散射计或者同类型高度计对同一海面目标进行测量,散射计观测值可校准定标高度计测量值[11,12];③在高度计噪声接收模式下,联合星上辐射计,通过线性回归来拟合其接收功率的模型,并计算后向散射系数[13]。

2 国外高度计定标场进展

自1992年美国的T/P高度计发射以后,全球就有3个业务化的高度计现场定标场,分别是美国Harvest石油平台、法国科西嘉岛(Corsica)、澳大利亚巴士海峡(Bass Strait);卫星高度计定标服务延续到后来的Jason系列卫星[14],随着Jason系列卫星的推进,又新成立一个业务化定标场,即希腊加夫多斯(Gavdos)定标场。其中:Harvest石油平台利用直接现场测量方法对T/P、Jason-1/2系列进行定标,仪器配置包括验潮站和辐射计,此定标场的优势是验潮站位于星下轨迹;科西嘉岛和巴士海峡定标场分别用间接和直接方法进行高度计定标;加夫多斯岛定标场是新建的专用定标场,由欧盟、NASA-GSFC和瑞士政府联合进行资助,用间接和直接方法进行高度计定标,同时该定标场也配备有高度计有源定标器[15],此定标场优势是升降轨交点、配有有源定标器。

2.1 美国Harvest平台定标场

Harvest石油平台自1992年起启用,由于其长期稳定可靠的数据观测,对T/P、Jason-1/2的绝对定标发挥重要作用。由PXP(Plains Explorationand Production)公司拥有的石油平台位于美国加利福尼亚州西海岸离岸约10km、水深200m处,石油平台锚系在海床底部重约30 000t。石油平台是典型的开海环境,平均有效波高为2~3m,平均风速6m/s。平台上安装的主要仪器为3个验潮仪、水汽辐射计、水深传感器和气象观测仪器等,由NO-AA负责运行管理,完备的仪器设备和长期的良好维护使得石油平台提供独特重要的观测数据[16]。Harvest平台最引人注目的成果是,利用长期在平台上进行的大地测量、海洋环境参数进行序列分析,给出各星载高度计测量海面高度的绝对偏差。连续17年的校准记录表明,T/P的海面高度偏差在15mm左右,Jason-1偏差为94 mm±15 mm,而Jason-2偏差为178mm±16mm[17,18]。

2.2 法国科西嘉岛定标场

科西嘉岛定标场位于法国科西嘉岛南部,最初为T/P和Jason-1提供监测,场区后来进行扩建(从最初的Senetosa站点又增加Ajaccio和Capraia站点),并实现对ENVISAT进行监测。由于站点距离较近,可以很好地利用同一GPS浮标对不同任务进行标定,基于这些站点和设备的扩展又研究发展了区域定标方法[19]。为更高精度地观测水位,Bonnefond等对沿轨的大地水准面进行独立的测量,由此可实现基于间接方法的高度计定标[20,21]。自2000年起,利用布放的GPS浮标实现直接观测的高度计定标,基于以上仪器以及观测数据Bonnefond等也展示了直接方法和间接方法结合的定标方案。其结果表明Jason-1的SSH偏差为120mm±9mm,Jason-2偏差为190mm±8mm[21]。

2.3 澳大利亚巴士海峡定标场

巴士海峡定标场地理位置特殊,是唯一坐落在南半球的高度计定标场,位于澳大利亚大陆的东南角,水深范围为60~80m(场区约51m),为T/P和Jason-1/2提供长期稳定的定标。和前述两个专用定标场不同,巴士海峡定标场位于高度计下降轨道,Watson提出一种新的间接和直接途径结合的定标方法进行高度计定标[22]。其最初的研究为1992年T/P在轨测试阶段,采用岸基验潮仪间接观测的方法来对高度计海面高度进行定标[23],但其缺陷为缺乏高度计星下点的水位观测数据;后来为配合Jason-1任务,巴士海峡定标场进行设备更新和定标方法的改进,论证巴士海峡定标场的重要意义,也为其他定标场提供借鉴。巴士海峡的定标结果表明,T/P的SSH偏差为-6 mm±18 mm,Jason-1偏差为93mm±15mm,Jason-2偏差为172mm±18mm[24]。

2.4 希腊加夫多斯定标场

希腊的加夫多斯海上定标场位于希腊克里特岛以南50km处,由希腊克里特理工大学建立和维护。加夫多斯定标场是目前唯一的位于Jason卫星高度计交叉点,且毗邻Envisat卫星高度计和SARAL/Altika卫星高度计星下点的定标检验场,该定标场布放国际首颗长期运行的高度计有源定标器[25]。加夫多斯定标场是一个绝对海平面监测和高度计定标的永久设施,定标场的测量仪器包括验潮仪、GPS基站、DORIS、激光测距仪(SLR)、水汽辐射计、太阳大气光谱仪、GPS浮标、有源定标器、波浪仪、太阳能风能发电设施和控制通信设施等。其观测结果表明,Jason-1的海面高度测量偏差为103.6mm±4.7mm,Jason-2偏差为181.9mm±6.7mm[15];有源定标器技术的应用给该定标场提供另一个可靠的高度计定标方案,该定标场通过有源定标器给出Jason-2的海面高度绝对偏差为258mm±3mm[26]。

3 我国万山定标场

我国HY-2卫星发射已有4年多,因缺少基于现场的卫星高度计绝对定标结果,未能加入多颗高度计卫星融合海面高度产品;海面高度融合产品对海洋学应用意义更加重大,因此定标场建设迫在眉睫。定标场建设是一个系统性的工程,要考虑诸多的因素,在综合考虑高度计的扫描足印、升降轨道特性、离岸远近、海洋动力特征、水下地形、航运区域、补给通信以及其他配套设施等众多因素条件下,进行高度计定标场的选划研究,最终遴选出最优的选址方案———万山群岛定标场。

万山群岛中的直湾岛正好是HY-2A高度计地面轨迹升轨经过的地方,选择的主场区位于群岛南侧约20km处;该海域处于珠江口门最外侧,平均水深不到40m,年平均有效波高不超过2 m,年平均风速约6m/s,场区适合直接或间接测量法高度计海面高度定标以及高度计其他产品检验。根据需求,该场区将建设永久性验潮仪、GPS基站、水汽辐射计、GPS浮标、波浪仪以及有源定标器等定标设备,将有效满足我国海洋卫星高度计定标需求。

3.1 场区大地水准面分析

定标场区地球物理参数是在现场海面高度绝对定标中的主要影响因素。大地水准面是地球物理参数中影响最大的参数,其依赖的重力模型经历GEM-10B、GEM系列、JGM系列、EGM96,目前最新的大地水准面模型为由美国国家地球空间情报局发布的EGM2008。其中EGM96和EGM2008是目前最为常用的两个模型,T/P、Jason-1/2以及Saral都用EGM96模型,而HY-2A使用目前精度和分辨率最高的EGM2008模型。依据已有的EGM2008模型对万山场区的大地水准面进行分析,提取沿轨道的大地水准面的分布,可知沿轨迹大地水准面的变化情况。

从近岸到离岸较远海区,大地水准面变化较大,基本呈现的是从担杆岛到外海大地水准面逐渐增大。结果显示,从担杆岛向外20km余,大地水准面变化也达到约40cm,即沿轨迹方向每千米大地水准面变化2cm,而高度计观测的精度要求是几个厘米,这也对定标场区的大地水准面精度提出更高的要求,该场区的大地水准面测量正在进一步细化。

3.2 场区水文气象条件分析

水文气象要素主要包括潮汐、海流、波浪和风场的影响,这些因素共同特点是具有显著的时空变化特征,都会影响海面高度的现场观测,进而影响现场定标的结果,这些外在的环境因素都是高度计现场定标必须考虑的因素。

为定量化分析潮汐对高度计定标的影响,根据数据分析,分别选取3个数据点:距离担杆岛5km的高度计星下点、距离担杆岛10km的高度计星下点和距离担杆岛20km的高度计星下点,以2d的潮位变化数据进行对比和统计(图3)。显然,在距离担杆岛20km处的高度计星下点和担杆岛之间在高高潮时刻的潮位差最大超过5cm,即使在更普遍情况下也在1cm以上(平均为1.61cm,其中60%以上的时间大于1cm);在距离担杆岛10km处的星下点同时刻潮位差最大为2cm(平均为6.9mm);而距离担杆岛5km处和沿岛同时刻的水位差最大值也小于1cm(平均为3.1mm)。根据以上模拟结果的统计,以及之前对高度计有效采样点的统计,有效高度计采样点距离担杆岛20km;如果采用岸基验潮仪对高度计观测,则会由于不同地方同时刻潮差带来最多5cm的误差,而在近岸5km范围内高度计和验潮仪观测的一致性很好,此时用岸基验潮仪就可对高度计进行标定。

海水的流动会对高度计现场定标产生影响,根据对200余天沿岸流的数据观测,典型的沿岸流流速约为5cm/s,极值能到10cm/s以上,按照20km的距离来计算,极端情况下由于海流引起的水位差约为1.5cm,而10km和5km远的距离带来的误差小于1cm,在更普遍情况下小于5mm,因此对于距离较远的数据对比点来说,海流的观测将会非常重要。

水文气象要素中除潮汐和沿岸流引起沿岸不同海域海面高度有差异之外,风增水也是一个重要考虑因素。风增水就是在风应力作用下海面高度升高的一种现象。根据担杆岛定标场特性统计风应力对定标结果的影响,其中从海岛向外海水深逐渐增加,距离担杆岛20km处水深约为40m,近岸5km处水深约为20m,认为水深随距离线性增加,则不同风应力下海面高度测量之差在风应力最大月份1月、在20km远处可达1cm,而在其他月份都远小于1cm,完全可以忽略不计。

在开阔海域对高度计进行定标,海浪是必须考虑的因素,波浪对高度计海面高度现场定标的影响体现在两方面:①在利用GNSS浮标进行星地数据匹配对比时,海浪的大小会影响现场观测,较高海况会降低GNSS解算精度,同时海况高度在一定范围时GNSS浮标将不适宜工作。②海面存在波浪时,高度计的观测也会带来误差即海况偏差,目前业务化高度计数据所使用的海况偏差主要是水深较深的开阔海域数据拟合结果,在近岸地区势必会对高度计海面高度的反演带来误差。根据统计结果,担杆岛10年的有效波高分布,距离担杆岛20km星下点处有33.63%的时间是有海况高于3级,说明该海域适合做高度计定标的有效时间比较多。

4 万山定标场基本建设思路

根据上述对万山高度计定标场的分析以及观测需求,同时考虑到长期的高度计海面高度定标的效率,即最大可能获取更多的有效观测数据,在较短的时间之内更有效精确地确定时钟漂移和雷达高度计测距偏差,同时采用直接法与间接法高度计定标方案建设万山海上定标场。

对4种不同高度计现场定标方案进行对比,可看出:①实施基础为GNSS浮标。优点是定标实施过程简单,观测点在星下位置,受地球物理参数影响较弱;缺点是必须有人值守,受制于海况,获取海面高度的方式单一,总体而言获得有效样本数较少。②实施基础为离岸压力验潮仪。优点是多种途径实现海面高度的观测,可实现无人值守的自动观测运行;缺点是仪器配置复杂,海上自动浮标等设备需要定期进行维护和定标。③实施基础为岸基验潮站。优点是仪器配置、运行、维护均非常简单,不受制于海况。缺点是受约束于区域潮汐、大地水准面模型、水下地形数据以及近海水文气象参数差异。④实施基础为有源定标器。优点是仪器配置简单,有效标定测距偏差和时钟漂移,无需考虑海况偏差;缺点是对轨道预报精度要求高,由于轨道预报而导致有效样本数量较少。

4种方案中优点最为明显的是离岸压力验潮仪(典型应用:澳大利亚巴士海峡定标场),其显著的特点是更多有效的观测数据,可实现无人值守,更有利于长期业务化的高度计海面高度标定;同时单次定标观测中能获取较多的观测样本,即通过GNSS浮标、通过星下点压力验潮设备和通过岸基的验潮井,并且通过后期技术的进一步提升,利用岸基的验潮仪可提供分布式定标(典型应用:法国科西嘉岛定标场和希腊加夫多斯定标场)。

基于GNSS浮标和岸基验潮站的方案仪器配置都比较简单,但是较少的观测仪器不利于长期业务化定标任务的实现,场区多复杂的大气以及海洋动力环境的影响会带来一定的误差。基于有源定标器的定标方案对于轨道预报精度要求较高,直接的影响是有效的观测数据获取概率较低,现阶段快速提高轨道预报精度存在较大困难。

观测设备的配置主要是两个方面:一是数量配置,即不同或者相同的观测仪器数量上的多寡,在很多情况下仅用一台设备无法满足精确观测的需求,尤为典型的是水位观测设备和GNSS基站;二是各个观测设备的地理位置以及安放,高度计定标场现场观测的目标是更精确更有效地进行高度计海面高度的标定,仪器的位置很大程度上影响定标的精确性和有效性,以GNSS基站以及验潮设备、浮标等影响最为显著。

由于不同观测的需求,不同的观测设备需要进行合理的布放和组合,通过地理位置的合理布局来减少相应的误差。其中最为典型的为GNSS基站的位置,在万山定标场布设4个基站、1个浮动的GNSS接收机,其布局如图4所示。这样的布局充分考虑到已有的海岛分布,高度计观测点自20km处向担杆岛靠近再到远离担杆岛,基本能保证最短基线长度维持在10km之内。高度计海面高度是通过GNSS动态差分解计算的,通过多条基线(沿轨迹有多个GNSS基站)差分解的平差,可提高GNSS浮标海面高度测量的精度。

除担杆列岛之外其他观测仪器比较集中的地方为离岸约20km远的高度计星下点,此位置配置了众多的海面以及海底等观测设备(图5):①气象浮标,主要作用为常规气象参数测量,提供表面观测设备固定平台,其上还配置一个GNSS接收机,以期能观测星下点位置垂向积分水汽和电离层电子含量。②GNSS浮标,主要作用为直接测量海面高和监视压力验潮仪状态,浮标通过轻质缆绳与气象浮标相连。③压力验潮仪,主要作用为星下点长期无人值守的海面高度测量,通过GNSS浮标来实现压力验潮仪的基准面确定,同时压力验潮仪需要与GNSS浮标进行定期协同观测来精确和定量确定压力验潮仪底座随海床基发生的沉降。④锚系的辅助参数观测设备,主要包括温度、盐度和海流以及波浪,万山高度计定标场处于珠江口河口地区,是淡水和海水交汇的地区,海水的盐度和温度造成的海水密度变化影响水下验潮仪的压力和表面浮标的浮力,最终影响海面高度的测量精度,而海流会带来海面压力梯度。

5 结论

卫星雷达 篇5

1 天气过程概述

2011年7月29—30日朝阳地区出现中到大雨局部暴雨的天气过程,引发局部暴雨灾害。此次过程以混合性降水为主,降水分布南北梯度较大,其中凌源南部、喀左大部、朝阳县中部和北票东北部都出现了暴雨(图1);降水大致分3个时段 :29日18:00—22:00、30日02:00—12:00和30日16:00—20:00(图2),其中30日02:00—12:00为主要降水时段。

2 局部暴雨成因分析

2.1天气尺度系统分析

7月29日08:00 500 h Pa欧亚大陆中高纬度环流为两脊一槽型,蒙古地区为较宽广的低槽区,朝阳区位于鄂海阻高后部,西西伯利亚地区的冷涡分裂冷空气东移,朝阳区受偏西气流影响。未来24 h鄂海阻高稳定,贝湖高空槽继续东移,发展缓慢影响朝阳区(图3)。

7月30日08:00 850 h Pa形势场(图4)上,辽西—河北东部—河南存在一条强风速风向切变线。山东—渤海—辽西一线为风速大于16 m/s的低空急流区,山东半岛—安徽—河南一带为水汽通量高值区,低空急流将南部暖湿气流输送到朝阳市。朝阳市处于切变线附近和低空急流左侧出口区,为降水提供了很好的动力条件。

7月29日14:00(图5),地面图结合云图可得,在蒙古境内有强大的地面气旋存在,气旋形成的逗点云系范围较广,朝阳区受逗点云系尾部影响。与此同时,我国南方至山东半岛一线为低压区,低压倒槽不断北上。到7月30日05:00(图6),蒙古国境内的涡旋云系不断加深形成锢囚,逗点云系尾部不断脱离锢囚中心,地面倒槽继续北上影响朝阳区。

2.2物理量诊断分析

2.2.1动力条件7月29日08:00到30日08:00,500 h Pa正涡度中心从蒙古国东部向东南移动到达朝阳区上空(图略),高低空都处于正涡度的上升运动区,其中700 h Pa涡度较强。朝阳区有较强的上升运动,为降水的发生提供动力条件。到30日20:00垂直速度中心东移移出朝阳区,降水结束。

2.2.2水汽条件7月29日20:00至30日20:00,850 h Pa温度露点差图上(图略)朝阳区一直处在T-Td≤4℃的饱和湿区范围内,水汽充足。到30日20:00(图7),饱和湿区逐渐东移,西来干区逐渐控制朝阳区,由于湿度条件的不利影响,朝阳区降水基本结束。结合水汽通量散度(图8)可得,30日08:00朝阳区上空仍处在较弱的水汽通量散度范围内,在江淮一带有一个中心值为 -15 g/(cm2·h Pa·s)的湿舌在低空西南急流的配合下向朝阳区延伸。到30日20:00,水汽通量散度中心已加强移动到辽南一带,整个时段朝阳区水汽供应较充足,其中东南部水汽条件较西北好,与朝阳区降水梯度分布一致。

3 雷达组合反射率分析

7月29日18:00—22:00 (图9),雷达回波组合反射率图上有一带状回波自西向东移动,强度分布不均,其中凌源和朝阳县地区回波较强,对应该时段凌源和朝阳县降水出现第一个峰值(图2),结合29日14:00的卫星云图(图5)可得,此时的带状回波是中心位于蒙古国的地面气旋冷锋过境造成的。30日02:00—13:00,混合型的絮状回波覆盖朝阳区上空,回波沿西南东北向移动,强度最强处达54 d B(图Z10),对应03:00—04:00北票地区的降水峰值(图2)。30日11:00左右(图11),朝阳区上空除北票地区外均是弱回波区,对应北票地区较弱降水峰值(图2)。30日16:00—20:00(图12),回波东北移动过程中又有新的对流单体生成,回波强度40 d BZ左右,此时回波已经移出朝阳区西部,对应东部朝阳县和北票地区较弱的降水峰值(图2)。到30日20:00,回波完全移出朝阳区,降水结束。结合30日05:00的卫星云图(图6)可得,此时的蒙古国境内的涡旋云系不断加深形成锢囚,逗点云系尾部不断脱离锢囚中心,地面倒槽继续北上形成的云系与脱离锢囚的逗点云系结合,给朝阳区带来混合性的不稳定降水。

4 数值预报产品检验

EC的500 h Pa形势分析与实况基本一致,850 h Pa风矢量图(图略)上,辽宁省西部和南部同样是2个切变,位置与实况基本一致,但西南急流位置较实况偏东偏南,加之流线图上升运动区在葫芦岛地区。由此判断朝阳区动力条件和水汽供应条件都较差,影响了对暴雨降水预报的落区判断。

日本传真 图FSFE02,7月29日20:00至30日08:00的12 h预报图(图略)上有一中心位于河北(中心值44 mm) 的降水区,朝阳地区在0~5mm区间内。FSFE03,30日08:00—20:00 24 h预报图上,降水中心移到了锦州及其南部附近 (中心值44 mm),朝阳地区在0~25 mm。

东北中尺度数值预报MM5产品,29日08:00至30日08:00的24 h预报图(图略)有一中心值位于河北的降水区,朝阳地区降水梯度大,凌源、喀左地区南部降水量在26~50 mm。30日08:00—20:00 36 h预报图上,降水中心移到了辽西地区,朝阳大部分地区降水在50 mm以上。

5 小结

此次局部暴雨天气过程的产生和降水峰值的分布主要由以下几个原因造成:

(1) 整个过程高低空环流形势配合较好。朝阳市位于高空槽前上升气流区,850 h Pa切变线附近和低空西南急流左侧,地面倒槽北上影响范围内,水汽和动力条件非常有利。系统深厚,高低空呈上下较为垂直的结构,层结不稳定有利于局地对流发展,导致局地降水偏大。

(2) 蒙古境内强大的地面气旋形成的逗点云系范围较广,朝阳区受逗点云系尾部影响。南方低压倒槽不断北上,逗点云系尾部和倒槽云系结合影响朝阳区。

(3)7月29日18:00—22:00的降水峰值是中心位于蒙古国的地面气旋冷锋过境造成的;随后蒙古国境内的涡旋云系不断加深形成锢囚,逗点云系尾部不断脱离锢囚中心,地面倒槽继续北上形成的云系与脱离锢囚的逗点云系结合,给朝阳区带来混合性的不稳定降水,出现30日02:00—20:00的多个降水峰值。

卫星雷达 篇6

1 降水实况

2014年5月22日20:00至23日20:00, 漳州市大部分地区出现暴雨到大暴雨。全市159个自动站中, 121个自动站雨量≥50.0 mm, 44个自动站雨量≥100.0 mm。从全市自动站中逐小时最大雨量看, 强降水主要出现在22日20:00—23:00, 20:00—23:00雨量达到最大, 漳浦县亭里区域自动站小时雨量60.6 mm。

2 环流背景分析

中小尺度系统不是孤立的, 是在大尺度系统的背景下产生的。5月22日20:00, 200 h Pa高空图上, 福建南部处于脊前西北气流控制, 有明显的风速辐散, 漳州处于强辐散区, 有利于低层对流发展。500 h Pa形势图上, 在广东北部至福建中南部为低槽, 槽前西南气流较强, 有利于水汽输送。850 h Pa形势图上, 暖切在浙江南部、江西中部、湖南南部至广西中部, 漳州上空处于切变南侧西南急流中。低空急流作为低层动量、热量和水汽的集中输 送带 , 对强对流 发生、发展 起着重要作用。

3 卫星红外云图分析

3.1 分析原理

在红外云图中, 卫星接收到的辐射仅与温度有关, 红外云图上的色调表示了物体的温度分布。云顶亮温是将卫星探测到的辐射看成是普朗克黑体辐射, 并据此算出的温度, 相当于黑体温度 (Black-Body Temperature, 缩写为TBB) 。在云区, TBB是云顶黑体辐射温度, 其值一般小于0℃。实际上被探测到的物体并不是真正的黑体, 只是近似的作为黑体处理, 推算出的温度会比实际目标物的温度低, 在对流层中, 随着对流发展, 云顶高度增高, TBB将下降, 因此估算的云底会偏高[3,4,5,6,7,8]。

从TBB的变化趋势看, TBB越低, 表明云顶越高, 云层也越厚, 对流越旺盛, 降水潜势也越大。当对流发展达到最旺盛后, 将会出现能量释放, 此时云顶温度将达到最低值, 即TBB数值将到最低, 若TBB由最低值快速上升, 则说明有大量的能量释放, 对应站点的降水强度将加强。

中小尺度的强对流系统中, 总是与一定面积和厚度的云相伴, 因此可以根据云顶亮温的演变推断中小尺度强对流天气系统的强度、活动以及可能引起的相应的天气现象和降水变化[9,10,11,12]。

3.2 卫星红外云图

记最低云顶温度为TBBmin, 从红外卫星云图可看出 (图1) , 5月22日20:00, 广东东部有中尺度对流云团逐渐东移影响漳州南部地区, 20:00漳浦上空的TBBmin=-73℃, 随着对流发展, TBB继续下降, 21:00TBBmin=-83℃, 由于对流趋于鼎盛时期, TBB下降速度逐渐变缓, 及至22:00 TBBmin=-90℃, 达到过程最低值, 对流发展已达到最旺盛时期。23:00 TBB急剧上升, TBBmin=-77℃ (图1) , 有大量能量的释放, 造成漳州南部短时强降水, 漳浦亭里区域自动站出现小时雨量达到60.6 mm的强降水, 23:00以后影响漳州地区的对流云团西北部能量大量释放, 对流潜势减小, 强降水减弱。

注:a、b、c、d 分别为 22 日 20:00、21:00、22:00、23:00 的红外卫星云图。

4 雷达资料分析

4.1 分析原理

雷达通过对云、降水粒子散射回来的电磁波进行处理, 将探测到的信息显示在雷达产品中, 可根据这些产品来预测天气过程的发生、发展。在对流云系中, 往往伴有一定的气旋性旋转活动, 云体内同时存在着上升气流和下沉气流以及旋转风场, 这在雷达的反射率图像上和径向速度图上均有特定的表征。反映在反射率图上, 有强对流发生的中气旋只会发生在反射率强度较高、面积较大的云团中;反映在径向速度图上, 针对雷达探测中心, 总是存在着径向距离近乎相等、差值很大且相邻的正径向速度区和负径向速度区[13,14]。

4.2 基本反射率资料分析

由龙岩雷达观测的0.5°仰角反射率因子回波时间演变图显示, 22日21:41 (图2) , 在福建南靖、漳浦、云霄到广东南决 (图中虚线处) 有较强的对流回波向北偏东方向移动, 该回波带在移动中发展, 最大回波强度53 d Bz, 造成诏安 、云霄、漳浦3县短时强降水。

4.3 速度图分析

从龙岩雷达观测的0.5°仰角速度图看出, 21:12测站南部开始出现相反方向的速度区, 由负速度将正速度包围, 此为正在发展的逆风区。5月22日21:41 (图3) , 过雷达站点有低空西南急流, 有利于水汽的输送。站在雷达处面向逆风区时, 逆风区的左侧边界处, 由正速度中心与外围负速度区形成气旋型结构, 有利于对流发生发展, 在远边界处逆风区的正速度中心与外围负速度区为辐合结构, 这些地方都对应出现了强回波中心 (图中虚线处) 。绝大多数逆风区的出现较降水的开始有1~2 h的提前量, 预报准确率达73%[13,15,16,17], 该次降水过程中, 从21:00逆风区逐渐出现, 到23:00出现最大雨强, 有1~2 h的提前量。

5 小结

在日常工作中, 根据红外云图中云团的发展变化趋势, 结合雷达资料的分析, 可很好的判断强对流的发生。

(1) 对流云团发展时, TBB将逐渐下降, 下降速度与云团发展的速度呈正相关。当对流云团中对流趋于鼎盛时期, TBB下降速度逐渐变缓;当对流发展达到最旺盛时期时, TBB将达到过程最低值;当对流云团达到鼎盛时期后, 将有能量释放, 此时TBB值上升, 对应站点的降水强度将加强。

(2) 逆风区的出现较强降水的开始有1~2 h的提前量。

摘要：由中小尺度系统造成的强对流天气空间尺度小、时间尺度短, 用常规资料很难抓住, 但利用实时卫星云图及雷达资料, 不仅可观测大范围云系分布, 而且可观测到中小尺度对流云团的发生、发展和消散演变的全过程。卫星云图云顶亮温的变化与强降水有很好的对应关系, 雷达产品有助于分析强降水的落区, 特别是速度图中逆风区的出现相对于较强降水有12 h的提前量。