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气象第卷第期
数字卫星云图估算面雨量
的应用试验
.
杨扬戚建国
水利部水利信息中心,北京
提要
使用云分类和降水率估计的方法,用静止气象卫星数字云图进行面雨量估算。对
年月日华北南部一次降水过程的实测雨量与估算结果的对比分析表明,这
种估算方法对雨区的判别有相当高的精度,对雨量的估计有一是的参考价值
关键词:静止墨星垂里、亟重量估算吐止叠虹对
前言文预报,提高了预报精度和有效预见期。为了
我国汛期发生的洪水绝大多数是由降水充分利用多种探测手段,得到更加及时、准
造成的,天气的变化,降水的分布、强度及持确、全面的定量降水信息,并使这种资料有效
续时间等因素直接关系着洪水的产生、发展地用于洪水预报和防洪决策中,我们在近两
趋势和性质。对降水天气的监视、对实况降水年进行了一些初步尝试,与中国科学院大气
量及时全面的了解是防汛工作中的一项重要物理所台作开展了卫星云图定量估算降水及
任务。在当前降水预报的精度还不能满足防其应用的试验,结果表明对提高降水的监测
讯工作要求的情况下,更需要通过对降水的水平有一定的作用。本文对此进行较详细的
实时监视和分析并参考气象部门的降水预介绍。
报对未来的似降水趋势进行推测,为洪水预报卫星云图估算降水的方法
和防洪调度决策提供有效的参考信息我国大部地区处于中纬度,产生降水的
近年来,随着科学技术的发展,一些先进云一般为层云和对流云,特别是在大片的层
的探测手段如气象卫星、天气雷达等已开始云中不断产生和发展的强对流云团往往造成
用于降水量监测业务。原水利部水调中心自暴雨,而大范围持续性的暴雨是造成较大洪
年开始建立日本静止气象卫星水的直接原因。在选择试验方案时主要考虑
接收站,以后又建立了气象雷达资料传输处以下几点要求。能够比较准确地将产生降
理系统,逐步将卫星云图和气象雷达回波信水的云层云和对流云与不产生降水的云区
息用于日常的降水监视预测中,主要是定性分开;能比较好地适用于不同纬度的地
了解降水的范围、强度和移动方向,从而补充区;能够实现自动处理,包括参数的自动
测站雨量的不足。目前美国等国家已成功地调整。具体方法分为云分类和降水率怙算两
将测站资料、雷达资料、卫星资料进行综合分个步骤。
析与台成,得到面雨量估算值并将其用于水. 云分类
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气象第卷第期
根据红外云图的亮度温度和可见光云图计算对流降水区域。根据一维云
的反照率与不同的云之间的关系,用贝叶斯模式,。与有如下线性关系:
决策方法对卫星一小时间隔的可见光一Ⅱ丁十,这里取一一.,
和红外云图作为判别的两个特征,将云图分.。
为不同的类假设由可见光图象与红外图计算对流区中的降水率/· /
象,组成的每一个象素,都来自个类, 。中降水率由下式估计:
,⋯,中的一个,对其中一个象素, 一/
,要将它划归个类中的某一个类其中为凝水质量下降率,根据一维云
: ,⋯,,根据贝叶斯准则,且仅当模式,. 由下式给出:
≥.一一,因此最后可得:
,,⋯⋯, 足一其中—,,一—
其中,为在类中的条件概率, ,在实际计算中,一一.,,:.。
为所用图象中类的先验概率详细估计层云降水率由于层云降水比