微波辐射计与FY-2D 卫星同类产品的对比初探

摘要

利用FY-2D 的红外和可见光通道可以获得云顶高度和云光学厚度信息，地面微波辐射计可以反演温度、积分液态水含量和相对湿度的垂直廓线，两者从不同角度反映了云层的宏观发展程度及微观的云水含量：卫星是从云层上接收云的热辐射及反射的太阳辐射来获取信息，微波辐射计则是从地面接收的大气和云的微波辐射来进行反演；另一方面，卫星资料具有大范围的探测优势，而微波辐射计拥有时间尺度上的密集性，两者的结合分析，有助于获取精度更高的云水全球分布资料。本文针对湖北一次强降水天气过程，利用FY-2D 卫星反演产品（云顶高度、云光学厚度）及微波辐射计资料，配合地面雨量及雷达观测，从不同角度分析了云层的宏微观结构特征，发现：降水前微波辐射计积分液水含量出现峰值，在强降水发生前，积分液水含量出现小幅波动及陡增，随之出现短暂的急降，然后恢复至之前的高水平。可以看出，积分液水含量对降水有着很好的指示作用。过程前后，微波辐射计相对湿度>80%层、卫星云顶高度、雷达回波顶高的对比显示出，三者在整体趋势上比较一致，但卫星反演的云顶高度要普遍高于雷达和微波辐射计的结果，这是由于雷达反映的是雨顶高度，而真实的云顶要高于已产生降水粒子的雨顶位置，以相对湿度80%为界确定云区也与从卫星反演的角度确定云顶存在着差异。作为同样反映云中累计液态水含量的产品，微波辐射计的液态含水量积分与FY-2D 光学厚度，两者在降水前、降水时、及降水后的演变趋势较为一致，在较强降水发生时含量较高。本个例两者散点图的相关系数达到0.836。