FY-4数据产品在强对流监测中的应用

【摘要】：强对流天气发生在中尺度天气系统中,主要是200km-20km的β中尺度和20km-2km的γ中尺度,其生命史短暂并带有明显的突发性,因此利用常规气象观测资料很难有效监测及跟踪。我国FY4静止卫星上首次搭载了闪电成像仪LMI与全球首台干涉式大气垂直探测仪GIIRS,提供了许多新探测信息,目前在实际应用中有迫切的业务需求,同时也存在着需要解决的理论分析、算法发展和强对流天气短临预报的应用等问题,因此,本文利用2019年4月18日03:00-15:00共四十八个时次的中国区域范围内卫星云图与GIIRS的廓线产品以及2018年5月8日厦门暴雨期间的卫星云图以及LMI闪电产品、地面闪电监测数据,结合探空数据与自动站降水数据研究了FY4闪电产品与廓线产品在强对流监测中的应用。研究发现:1、FY-4闪电资料与地基闪电的数据融合有效减少了天基与地基闪电产品各自数据的不完整性、不确定性和误差,且提高了闪电数据的时间和空间分辨率,增强了闪电的动态监测能力,提高了图像整体质量和综合分析精度。2、闪电的分布与对流云位置(TBB≤265K)有较好的一致性。其移动路径与对流云团移动路径一致,且闪电强中心多超前强对流中心约15分钟。闪电高密度区域多出现在强对流(TBB≤221K)和温度梯度较大的区域内。闪电强度与对流强度呈正相关性。3、AVP产品的温湿廓线数据虽然存在大量缺测,但是它的时空间分辨率依然远高于探空数据,因此其在连续时次的强对流垂直参数变化监测分析上依然有极高的应用优势。总体上,湿度廓线比温度廓线可用数据偏多,但中间断层的现象比温度廓线严重。温度的数据质量较好,而湿度廓线的质量一般。温度廓线在强对流垂直参数的定性和定量分析中均有较好的应用优势,但是湿度廓线数据的定量分析可行性不高。4、AVP的廓线产品在大气垂直分层的表现力尚可,在出现逆温现象时能显示出明显的转折。但是整体上,其相较探空廓线更为平滑,这点在湿度廓线上更为明显。5、β尺度强对流云团中水汽集中在700h Pa上下,且在700h Pa上下水汽开始凝结,对流顶高100h Pa上下,其中高纬度地区的强对流云团温度廓线在对流顶附近的转折较为平缓。