微波遙感熱帶強(qiáng)對(duì)流云的分布與變化特征.pdf

1、強(qiáng)對(duì)流云通過(guò)對(duì)熱量、水汽、以及動(dòng)量的垂直輸送在全球氣候中扮演著重要的角色。其中云項(xiàng)高度可達(dá)對(duì)流層頂?shù)纳蠜_強(qiáng)對(duì)流云對(duì)對(duì)流層與平流層之間的空氣交換有重要的影響。熱帶地區(qū)為強(qiáng)對(duì)流云的多發(fā)帶，對(duì)熱帶地區(qū)強(qiáng)對(duì)流云的發(fā)生頻率、分布特征和變化特征的定量研究對(duì)于了解對(duì)流層和平流層內(nèi)的各種物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程都有重要的意義。 微波遙感作為衛(wèi)星遙感強(qiáng)對(duì)流云的新手段，有著可見光和紅外遙感不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微波可以穿入云層，而紅外和可見光只能探測(cè)到云頂，因

2、此采用微波遙感強(qiáng)對(duì)流云可以排除卷云的干擾，另外微波遙感也沒有觀測(cè)時(shí)間的限制。在這篇文章中我們改良了由Hong et al.(2005)提出的通過(guò)AMSU-B(高級(jí)微波探測(cè)裝置B)的水汽通道觀測(cè)熱帶強(qiáng)對(duì)流云的算法。AMSU-B的三個(gè)水汽通道(183.3±1千兆赫、183.3±3千兆赫、183.3±7千兆赫)位于水汽吸收線183.3千兆赫附近，它們對(duì)于云中的冰粒相當(dāng)?shù)拿舾?。根?jù)頻率為183.3千兆赫的微波在云中和晴空大氣中傳播的特性和對(duì)NO

3、AA16衛(wèi)星7年(2001年至2007)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，我們建立了以AMSU-B的三個(gè)水汽通道的亮度溫度差為標(biāo)準(zhǔn)的判別熱帶強(qiáng)對(duì)流云與上沖強(qiáng)對(duì)流云的新算法。 接著，我們運(yùn)用新的算法對(duì)熱帶地區(qū)(北緯30度-南緯30度)的強(qiáng)對(duì)流云和上沖強(qiáng)對(duì)流云作了定量的分析。根據(jù)NOAA16衛(wèi)星從2001年到2007年的觀測(cè)數(shù)據(jù)，我們計(jì)算了強(qiáng)對(duì)流云在整個(gè)熱帶地區(qū)的平均分布和它們的季節(jié)分布特征，以及在這7年內(nèi)的變化趨勢(shì)。并且進(jìn)一步的分析了北緯15度

4、到北緯30度、北緯15度到南緯15度以及南緯15度到南緯30度的這三個(gè)區(qū)域內(nèi)陸地和海洋上所觀測(cè)到的強(qiáng)對(duì)流云與上沖強(qiáng)對(duì)流云的時(shí)間序列、季節(jié)變化特征和變化趨勢(shì)。通過(guò)我們的分析，可以看到強(qiáng)對(duì)流云和上沖強(qiáng)對(duì)流云主要位于熱帶輻合帶(ITCZ)，南太平洋輻合區(qū)(SPCZ)，位于南緯15度和北緯15度之間的非洲大陸、南美大陸、印度洋和印度尼西亞，而在陸地上所觀測(cè)到的上沖強(qiáng)對(duì)流云要多于海洋上所觀測(cè)到的上沖強(qiáng)對(duì)流云。強(qiáng)對(duì)流云和上沖強(qiáng)對(duì)流云在北緯15度到北

5、緯30度與南緯15度到南緯30度之間的陸地和海洋上都具有比較顯著的季節(jié)特征，海洋上的季節(jié)特征要弱于陸地上所觀測(cè)到的季節(jié)特征。通過(guò)對(duì)強(qiáng)對(duì)流云與上沖強(qiáng)對(duì)流云在2001年到2007年的變化趨勢(shì)的分析，我們看到在這7年內(nèi)整個(gè)熱帶地區(qū)所觀測(cè)到的強(qiáng)對(duì)流云呈上升趨勢(shì)，其中陸地上的上升幅度要高于海洋上所觀測(cè)到的；而上沖強(qiáng)對(duì)流云的整體變化趨勢(shì)并不是很強(qiáng)，在海洋上都呈弱下降趨勢(shì)。其中在北緯15度到南緯15度之間，強(qiáng)對(duì)流云在陸地上呈強(qiáng)上升趨勢(shì)最高，約為0.6