GMS—5卫星资料及地面资料估算大气可降水量的研究

【摘要】： 本文利用卫星资料、探空站和地面站的常规观测资料对晴空及云天大气的可降水量进行了估算，并且利用高空探测资料计算的值作为真实值，对估算得到的结果进行检验。为了便于比较，本文个例中选取105°～115°E，35°～40°N的区域作为估算区域。 对于晴空大气的可降水量，分别用卫星资料和地面湿度参量资料以及将两种资料结合起来进行了估算，其结果如下： 用卫星资料(红外分裂窗数据)反演晴空大气可降水量，其反演的水汽场分布时间和空间的分辨率都很高，且其结构精细，“干中心”和“湿中心”分布明显。可降水量分布与分裂窗亮温差分布基本是一致的，水汽“湿中心”对应分裂窗亮温差的高值区，水汽“干中心”对应分裂窗亮温差的低值区。 用地面湿度参量资料(地面水汽压)估算晴空大气可降水量，其单站的估算结果比用卫星资料反演的结果要精确，但是估算的水汽场时空分辨率不如卫星资料反演的高。其水汽场分布同样存在明显的“干中心”和“湿中心”，但是其“干中心”和“湿中心”的个数较少，与卫星资料反演的有差异。 综合上述两种方法，本文首次提出了一种新的估算大气可降水量的方法，即：将卫星资料和地面湿度参量资料结合来估算大气可降水量。研究结果表明，其估算的精度超过单独使用卫星资料或者地面湿度参量估算的精度。其估算的水汽场，一些主要的“干中心”和“湿中心”已在图中体现。和卫星资料反演的水汽场相比，总体形势分布具有相似的结构。由于其单点估算精度较高，插值的误差较小，所以其估算的水汽场具有较高的参考价值。估算的水汽场与用地面湿度参量资料估算的水汽场基本一致，仅在数值上有所差别，但是由于该方法的单点估算精度较高，所以具有更高的可信度。 本文还利用地面湿度参量资料(地面水汽压)对云天时的大气可降水量进行了估算。用地面水汽压估算各个季节云天时大气可降水量精度是比较高的，其平均绝对误差和均方根误差都是比较小的，表明该方法可以较好用于估算云天时的大气可降水量，具有较好的实际应用价值。