基于卫星资料的京津地区对流初生预报研究

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强对流天气是一种严重的灾害性天气,它是天气预报业务中最重要的预报内容之一。它的准确预报对于公共安全、减灾抗灾和军事行动等方面具有重要意义。对流初生预报是强对流天气提前预警的基础,研究对流初生预报具有较大的实际应用价值。卫星资料具有覆盖范围广、时空分辨率高和资料完整等特点,利用静止卫星资料进行对流初生预报具有其它气象资料无法比拟的优点。  本文的基本研究内容是:卫星资料预处理、预报指标提取和计算、对流初生预报实验和预报结果的统计分析。  采用多个通道卫星资料来预报对流初生,共选用八个预报指标,它们分别由卫星资料中的IR1、IR2和WV(IR3)三个通道的数据组合而成。首先对静止气象卫星资料进行插值处理,得到等经纬度的卫星资料网格数据。然后给出了静止气象卫星资料视差校正的几何方法,为准确定位卫星资料提供了基础,便于后续的对流初生预报指标计算。对多普勒雷达数据采用TITAN算法进行对流初生的识别和定位,得到对流初生样本的时间和经纬度数据。  采用最大相关系数和最小距离方法在卫星资料中进行云块目标追踪,得到相邻三个时次(时间间隔半小时)的同一个目标云块的位置,计算出云导风矢量。获取三个时次同一目标云块的IR1、IR2和WV通道红外亮温数据,通过红外亮温数据计算具有对流初生预报指示作用的各通道亮温差以及时间趋势,获得八个对流初生预报指标。  利用卫星观测资料和八个预报指标进行了对流初生预报实验,取得了较好的预报结果。根据气象业务需求,结合云导风矢量的计算结果,提出了对流初生预报正确与否的判断标准。通过2006年和2007年的预报实验结果和实际发生的对流初生实例的对比,对该预报方法在京津地区进行对流初生预报的TS评分、POD和FAR进行了统计分析。  
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