“千里眼”让台风无所遁形――“风云二号”F星汛期应用服务解密

来源:中国气像局   发布时间:2015-05-20 18:12:55 

今年6月以来,“泰利”、“杜苏芮”、“韦森特”、“达维”、“苏拉”、“海葵”、“启德”等热带风暴接连而至,给我国沿海地区甚至内陆部分地区带来强风暴雨。尽管它们威力十足,但从生成到消亡,一举一动都被气象部门“尽收眼底”,而“风云二号”F星(以下简称F星)及时启动加密观测,更是让它们“无所遁形”。

“F星每6分钟一张加密观测云图,在今年台风预报预测中功不可没,取得了良好的应用效果。”中国气象局局长郑国光如是评价。

“F星是第一颗具备在任意区域进行高频次观测能力的单颗气象卫星,它的定量化应用以及地面系统定标精度,较之以前的气象卫星,有了很大提高,获得的可见光云图和红外云图的杂散光得到有效抑制。”“风云二号”气象卫星总师李卿表示。

区域扫描追动向

在6月至8月间,国家卫星气象中心7次及时启动F星区域加密观测,时间频次达到了6分钟/次。

“加密观测获得的高频次卫星云图大大提高了热带气旋监测的时效性,并能及时捕捉到热带气旋结构和环流的细微变化。”国家气象中心副主任朱小祥说。

加密观测如何追寻台风动向?

“利用F星加密观测,可以提前十分钟对台风进行中心定位以及DVORAK定强。F星的空间分辨率是1.25公里,预报员不仅及时、准确地掌握了台风的定位定强信息,而且还能了解台风未来的动态和降雨信息,从而可以及时滚动发布有关台风的预警信息。”台风与海洋气象预报中心副主任张长安表示。

记者了解到,今年第6号热带风暴“杜苏芮”袭击我国之前,由于其结构的不对称性,高低层环流中心并不重合,低层环流中心的不断替换给热带气旋的定位和定强工作带来一定难度。“通过6分钟一张的卫星云图,密切监视其低层积线的流入情况,追踪低空中心的演变,更好地拟合了‘杜苏芮’的中心,从而提高了定位精度,使定位保持了一致性、完整性及连续性。”国家卫星气象中心遥感应用室方翔处长介绍道。

为何区域加密观测为6分钟?

李卿向记者解释,区域扫面范围不同,所需要的时间不同。静止气象卫星约30分钟就可以提供一张全球扫描云图(全圆盘扫描图),15分钟可以扫描二十四副半对称云图。F星区域加密观测,是在经度范围几乎不变情况下进行的纬度扫描,3分钟扫描范围大概为1100公里,6分钟扫描范围大概为2500公里,相应扫描20多个纬度。加密观测能够连续监视天气云系的演变,特别是针对生命短、变化快的中小尺度天气系统。

“在‘启德’影响我国期间,我们采用加密观测和常规观测相交替,在加密观测期间,每6分钟观测一次,每3小时进行黑体和全圆盘扫描,每6小时测距一次,通过更精准地对卫星定位,从而更好地对‘启德’定位定强。”方翔介绍道。

多通道云图相配合

“由于太阳辐射的变化,白天,台风的变化主要是通过可见光云图。可见光云图可以清晰地透视台风的变化,展现台风的运动轨迹及其携带的风雨影响。”方翔说,“可见光云图是云滴和冰晶等对阳光散射而产生的散射光,被气象卫星居高临下拍摄所得。云图上白色表示太阳光反射强,灰黑的地方表示反射较弱。当可见光云图上出现翻滚的对流泡时,说明此处对流云团发展旺盛,强对流天气可能产生降雨。”

方翔介绍,红外云图上的色调代表地表或云顶发射红外波段辐射能力的大小,而地表或云顶的发射能力与温度有关。温度越高,发射能力越强,发射的辐射能多,色调黑;温度越低,发射的能力弱,发出去的辐射能少,云图上的色调就白。这幅图上最白的地方是对流云的上冲云层,因为云顶高,温度最低,亮温也最低,所以色调最白。

“由于可见光不足以完全呈现台风的动态,通过红外通道的增强显示,可以看出ci指数,算出台风强度和亮温情况。台风云系的低层流入和高层流出,看得更为清楚。”张长安强调。

借助于“风云二号”卫星应用平台(SWAP),预报员可以直接实现卫星资料的自动获取、自动生成和自动输出。

“在今年应对台风预报预测服务中,我们借助SWAP,及时获取了F星高频次观测云图,通过多通道云图的相互配合和动画演示,今年台风的定位定强有了很大的进步。”张长安表示。

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