劉輝

摘要 在氣象觀測中，總云量可通過衛(wèi)星遙感和地面觀測確定，在目前缺少夜間地面觀測數據的情況下，充分利用衛(wèi)星總云量產品替代地面觀測，為預報人員提供更詳實的氣象觀測資料，成為了必要的手段。

[關鍵詞]云量產品 MICAPS FY2G

1 引言

隨著社會發(fā)展與時代的進步，人們對氣象預報的精度與準度的要求也越來越高，這也為天氣現象的觀測與判識技術的多樣性，復雜性、實時性提出了的更高的要求，其中面向預報業(yè)務的地面站點的云量綜合觀測產品對預報員對于天氣現象的觀測與判識尤為重要，但是目前地面站點的云量產品主要由地面工作人員人工觀測，由于技術限制夜間無法觀測天氣云量，從而缺少有效的夜間云量產品，本文介紹了通過FY2G衛(wèi)星觀測的云圖產品通過解算、反衍、校正模擬生成夜間地面站點云量數據產品的設計與實現。

2 FY2G衛(wèi)星總云量簡介

在地球表面某一設定區(qū)域內，各種類型云像元發(fā)射輻射的總和與區(qū)域中所有像元發(fā)射輻射總和的比值稱為該區(qū)域內的總云量?？傇屏康挠行е甸摓閇O，100]，O代表區(qū)域中像元為全晴空，100代表區(qū)域像元為全部云覆蓋。利用衛(wèi)星可見光、紅外通道數據，以輻射傳輸方程為理論計算依據，利用探測輻射值，在完全晴空輻射、完全云蓋輻射一直條件下，估算總云量。表1為FY-2G總云量產品（CTA）HDF格式。

3 設計與實現

3.1 系統(tǒng)框架

基于FY2G衛(wèi)星云圖產品模擬生成古地面站點云量系統(tǒng)總體結構分為云圖轉換、地面數據裁剪和合并轉換三部分，如圖1所示。

首先將FY2G衛(wèi)星總云量產品通過站點化算法轉換為內蒙站點總云量值產品并訂正轉換為micaps格式產品。其次將全國micaps第一類格式地面數據裁剪出內蒙古micaps第一類格式地面，最后將內蒙micaps格式云量產品與micaps第一類格式地面裁剪生成加入了衛(wèi)星總云量的mlcaps格式地面數據。

3.2 站點轉換算法

地面觀測體現了觀測點周圍一定范圍內的云量，而衛(wèi)星總云量僅考慮格點上的輻射比值，其計算方法是從輻射傳輸方程出發(fā)，其精度與云監(jiān)測、完全晴空輻射值和完全云覆蓋輻射值的提取精度相關，存在一定的系統(tǒng)偏差，且計算中考慮云的發(fā)射率，與地面觀測相比值域偏小。所以對某一站點，應取其所在位置周圍一定范圍內格點數值的平均值作為站點總云量值，并在與實況對比的情況下加以訂正。

以站點位置為中心，取半徑lOkm以內的所有格點，取平均值作為站點總云量，記為a。對a采取系數訂正的方法，通過誤差分析和檢驗測試，現采用的訂正系數為1.7，將訂正過的總云量記為A（即A=axl.7）。為保證總云量值的值域與MICAPS第一類格式定義一致，將A乘以8，得到適用于MICAPS顯示的總云量A，圖2為用距離平方反比獲取某站點的云覆蓋值核心算法。

4 結論

大數據時代的氣象數據的精確與全面有著重大的意義，多元與精確的氣象數據對于提升氣象預報的及時準確有著事半功倍的效果，云綜合觀測產品是通過算法解算FY2G衛(wèi)星觀測的云量產品生成的地面站點云量數據產品。該產品是MICAPS第一類格式地面填圖數據，數據中融合了衛(wèi)星產品解算的云量和地面觀測資料。該產品有效填補了夜間云量觀測數據的空白。

參考文獻

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