微波遙感熱帶強對流云的分布與變化特征.pdf

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

2、此采用微波遙感強對流云可以排除卷云的干擾，另外微波遙感也沒有觀測時間的限制。在這篇文章中我們改良了由Hong et al.(2005)提出的通過AMSU-B(高級微波探測裝置B)的水汽通道觀測熱帶強對流云的算法。AMSU-B的三個水汽通道(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，它們對于云中的冰粒相當?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NO

3、AA16衛(wèi)星7年(2001年至2007)觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，我們建立了以AMSU-B的三個水汽通道的亮度溫度差為標準的判別熱帶強對流云與上沖強對流云的新算法。 接著，我們運用新的算法對熱帶地區(qū)(北緯30度-南緯30度)的強對流云和上沖強對流云作了定量的分析。根據(jù)NOAA16衛(wèi)星從2001年到2007年的觀測數(shù)據(jù)，我們計算了強對流云在整個熱帶地區(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。并且進一步的分析了北緯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度的這三個區(qū)域內(nèi)陸地和海洋上所觀測到的強對流云與上沖強對流云的時間序列、季節(jié)變化特征和變化趨勢。通過我們的分析，可以看到強對流云和上沖強對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，而在陸地上所觀測到的上沖強對流云要多于海洋上所觀測到的上沖強對流云。強對流云和上沖強對流云在北緯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到的季節(jié)特征。通過對強對流云與上沖強對流云在2001年到2007年的變化趨勢的分析，我們看到在這7年內(nèi)整個熱帶地區(qū)所觀測到的強對流云呈上升趨勢，其中陸地上的上升幅度要高于海洋上所觀測到的；而上沖強對流云的整體變化趨勢并不是很強，在海洋上都呈弱下降趨勢。其中在北緯15度到南緯15度之間，強對流云在陸地上呈強上升趨勢最高，約為0.6