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FY-4A与FY-4B定量降水估计产品在四川的精度评估
1
作者 褚萌 吴薇 《气象与环境学报》 2025年第3期76-84,共9页
利用2022年9月至2023年8月四川省地面站逐小时降水数据,通过统计指标和评价指标对风云四号A星(FY-4A)与风云四号B星(FY-4B)定量降水估计产品(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)在四川的精度进行对比评估。结果表明:FY-4A与FY-... 利用2022年9月至2023年8月四川省地面站逐小时降水数据,通过统计指标和评价指标对风云四号A星(FY-4A)与风云四号B星(FY-4B)定量降水估计产品(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)在四川的精度进行对比评估。结果表明:FY-4A与FY-4B QPE产品在降水较少的高原地区表现优于降水较多的川东北和高原盆地过渡带。FY-4A倾向于低估降水,而FY-4B容易高估降水,FY-4A整体表现优于FY-4B。年尺度下,FY-4A和FY-4B反演的降水量与地面观测的降水量相关系数分别为0.69和0.59,FY-4A更接近地面观测降水。季、月尺度下,春季、10月两种卫星QPE产品与地面观测的降水量相关性高,冬季较低。春季和9—10月FY-4A性能表现较好,7—8月FY-4B性能表现更好。除FY-4B略高估2.0 mm·h^(-1)以下的降水外,其他降水量级下,两种QPE产品主要表现为低估降水,FY-4A低估更多。随雨强增高,低估越明显,均方根误差也越大。在地面无降水时,FY-4A表现略优于FY-4B。对2023年7月两次暴雨事件分析表明,两种QPE产品能够指示降水落区的大致范围,对降水出现时段的反映能力较好,但低估了降水量。 展开更多
关键词 fy-4A fy-4B 定量降水估计产品 风云卫星 精度评估
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基于FY-4A卫星产品的2022年7月陕北一次暴雨天气过程分析 被引量：1
2
作者 高星星 杜莉丽 马晓华 《气象与环境科学》 2025年第2期94-103,共10页
利用FY-4A云图和定量化产品及地面气象站点观测、MICAPS、NCEP再分析和多普勒雷达资料,对2022年入汛以来陕北最强暴雨天气过程(7月11—12日)进行了分析。结果发现:降水主要集中在11日白天,08—20时累计雨量超过50 mm的站点有97个(占47%)... 利用FY-4A云图和定量化产品及地面气象站点观测、MICAPS、NCEP再分析和多普勒雷达资料,对2022年入汛以来陕北最强暴雨天气过程(7月11—12日)进行了分析。结果发现:降水主要集中在11日白天,08—20时累计雨量超过50 mm的站点有97个(占47%),超过100 mm的站点有11个,小时雨强大于20 mm的站点有60个。FY-4A降水估计也显示此次降水过程具有雨量大,极端性强,小时雨强大等特点,为强等级。高空槽配合低涡暖切是此次降水过程的主要影响系统,高空西风急流带的存在与维持使暴雨区400 hPa以上存在强FY-4A大气运动矢量辐散,叠加700 hPa低空急流左前侧强辐合区,使降水强度增强。强降水发生在涡旋云系中β及γ尺度对流云团的发展过程中,地面辐合线是涡旋云系中β及γ尺度对流云团的可能触发机制之一,FY-4A云参数进一步揭示了暴雨区存在强对流上升运动。FY-4A对流初生产品证实了层状云降水回波中镶嵌着对流单体,此次强降水与对流单体不断生成并东移产生“列车效应”有直接关系。暴雨前,来自南海的水汽输送已开始,10日16时FY-4A大气水汽总量最大值已达7 g/kg, 11日水汽输送不断加强,降水峰值时水汽通量中心最大值增加至8000 g·(cm·s·hPa)~(-1)。此次暴雨过程中,FY-4A对流层顶折叠深度最大的地区与位涡高中心对应较好,高空大值湿位涡下传,使高空干冷空气入侵低层,造成动力对流层顶折叠现象,是产生强对流天气的主要原因。 展开更多
关键词 fy-4A定量化产品 云图 对流初生 对流层顶折叠 陕北暴雨
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基于云顶高度产品的FY-4A云导风高度再指定方法研究
3
作者 马博良 陆其峰 +2 位作者 王富 华维 张晓虎 《气象》 北大核心 2025年第4期484-495,共12页
高度指定误差是卫星导风产品最主要的误差来源。FY-4A云顶高度产品采用红外窗区通道和二氧化碳切片通道算法,精度较高。将FY-4A云顶高度与云导风产品进行时空匹配,在云导风目标追踪框中搜索代表性像元,用其平均云顶高度替换原有云导风... 高度指定误差是卫星导风产品最主要的误差来源。FY-4A云顶高度产品采用红外窗区通道和二氧化碳切片通道算法,精度较高。将FY-4A云顶高度与云导风产品进行时空匹配,在云导风目标追踪框中搜索代表性像元,用其平均云顶高度替换原有云导风的云高,实现其高度再指定。基于ERA5再分析资料的检验结果表明:高度再指定后,高、中、低三层的FY-4A云导风均方根误差均有明显降低,分别从4.06 m·s^(-1)降至3.25 m·s^(-1),4.25 m·s^(-1)降至3.71 m·s^(-1),2.42 m·s^(-1)降至2.13 m·s^(-1)。高度再指定缓解了云导风定高偏高的问题,降低了云导风偏差,特别是慢速偏差改善明显。东北冷涡和台风暹芭等个例表明该方法能够提高云导风与背景场的一致性,在数值预报同化和天气过程分析中具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 云导风 云顶高度 高度再指定 代表运动像元 fy-4A
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FY-4A卫星地表太阳辐射产品在新疆地区的适用性研究
4
作者 王宇鹏 贺千山 +3 位作者 刘鑫 刘琼 陈勇航 孙琳琳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期428-439,共12页
基于新疆地区不同下垫面类型的肖塘、和田、阿勒泰站辐射观测数据,评估FY-4A地表太阳辐射产品在该区域的适用性,并结合FY-4A的云覆盖率和沙尘检测数据,分析其误差来源。结果表明:从一致性来看,FY-4A与3个站点地面观测辐照度的相关系数均... 基于新疆地区不同下垫面类型的肖塘、和田、阿勒泰站辐射观测数据,评估FY-4A地表太阳辐射产品在该区域的适用性,并结合FY-4A的云覆盖率和沙尘检测数据,分析其误差来源。结果表明:从一致性来看,FY-4A与3个站点地面观测辐照度的相关系数均在0.8以上,肖塘站一致性最好,阿勒泰站次之,和田站最差。从误差方面看,FY-4A总体数值偏高且有着“高值低估,低值高估”的特点,其适用性在肖塘站最好,阿勒泰站次之,和田站最差,绝对误差分别为93.62、103.47、135.38 W/m^(2),FY-4A在3个站点的绝对误差均在夏季达到最大值(大于114.08 W/m^(2)),在冬季达到最小值(小于102.21 W/m^(2));相较于11:00—14:00,3个站点在07:00—10:00和15:00—18:00对FY-4A的误差会更大。从误差来源看,云覆盖率大于80%时两者之间相对误差大于90%的最小占比为17.05%;晴空条件下,和田站无沙尘像元,肖塘和阿勒泰站沙尘像元较非沙尘像元绝对误差分别增大38.20和15.02 W/m^(2),有云条件下和田和阿勒泰站沙尘像元较非沙尘像元绝对误差分别增大43.43和22.37 W/m^(2),而肖塘站减小80.67 W/m^(2),这是由于该站点沙尘像元样本数超过一半分布在FY-4A辐射反演效果最好的范围。 展开更多
关键词 入射太阳辐射 卫星数据 地面观测 fy-4A 云覆盖率
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基于FY-4A卫星资料的保定地区对流初生研究 被引量：2
5
作者 董疆南 吴剑坤 张会 《农业灾害研究》 2025年第3期210-212,共3页
为提高保定地区强对流天气的短时临近预报能力,基于FY-4A卫星资料,借鉴相关学者的对流初生(CI)识别方法,并根据FY-4A卫星的特点,对CI判据及阈值进行调整和优化。选取FY-4A卫星的6个通道数据,构建了包含12个指标的CI判据集。选取2020年6... 为提高保定地区强对流天气的短时临近预报能力,基于FY-4A卫星资料,借鉴相关学者的对流初生(CI)识别方法,并根据FY-4A卫星的特点,对CI判据及阈值进行调整和优化。选取FY-4A卫星的6个通道数据,构建了包含12个指标的CI判据集。选取2020年6月25日保定地区一次冰雹天气过程进行案例分析,使用雷达组合反射率验证该CI预警方法的准确性、时效性。结果表明,优化调整后的CI预警方法能提前30~40 min预警保定地区的强对流初生过程,为短时灾害性天气的预警提供理论支持。 展开更多
关键词 fy-4A 对流初生 强对流天气 保定地区
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宁夏强对流天气FY-4A卫星云物理参数特征
6
作者 邵建 郑鹏徽 +4 位作者 裴晓蓉 张肃诏 程瑶 马贝贝 陈豫英 《气象》 北大核心 2025年第3期337-348,共12页
采用2018—2020年FY-4A多通道扫描成像辐射计观测资料和地面观测资料,利用正态分布检验和相关性分析等统计方法,研究卫星产品在宁夏地区短时强降水、雷电、冰雹三类强对流天气中的分布特征。结果表明:强对流天气对流性的差异导致FY-4A... 采用2018—2020年FY-4A多通道扫描成像辐射计观测资料和地面观测资料,利用正态分布检验和相关性分析等统计方法,研究卫星产品在宁夏地区短时强降水、雷电、冰雹三类强对流天气中的分布特征。结果表明:强对流天气对流性的差异导致FY-4A卫星产品表现出迥异的分布特征。短时强降水时云顶温度、相当黑体温度主要集中在200~280 K,云状差异导致温度区间存在明显不同;雷电、冰雹时,主要区间位于210~270 K;超过50%的短时强降水、75%的雷电和90%以上的冰雹发生在对流层中层以上,即大致5000 m(500 hPa)以上的高空;不同对流天气云滴半径有着明显的差别,短时强降水、雷电、冰雹分别对应着较小云滴、中等云滴和较大云滴;云中液水含量高于500 g·m^(-2)时易发生短时强降水,雷电介于250~400 g·m^(-2),而冰雹则介于400~600 g·m^(-2);中等强度的对流层折叠最深深度有利于强降水和雷电发生维持,而冰雹则需要更深的折叠深度。除云顶温度及雷电、冰雹序列中的云顶高度表现为正态分布或准正态分布特征外,其余产品均呈现非正态分布特征。FY-4A产品与短时强降水显著相关的有对流层折叠最深深度、相当黑体温度、云顶温度和云中液水含量;与雷电显著相关的有对流层折叠最深深度、相当黑体温度和云顶温度;与冰雹显著相关的有云顶高度、对流层折叠最深深度、云中液水含量、相当黑体温度和云顶温度,这些产品应在监测预警中予以重点关注。 展开更多
关键词 fy-4A卫星 强对流 云物理参数 分布特征
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FY-4A对流初生产品在宁夏的应用效果评估
7
作者 张亚刚 陈晓娟 +2 位作者 陈豫英 张晓茹 王勇 《气象研究与应用》 2025年第2期87-92,共6页
利用2019—2022年宁夏天气雷达数据,通过TITAN算法识别对流单体,并结合FY卫星云导风产品,对FY-4A对流初生(Convective Initiation,CI)产品在宁夏的应用效果进行评估分析。结果表明,FY-4A产品对宁夏对流初生具有一定预报能力,扩展云导风... 利用2019—2022年宁夏天气雷达数据,通过TITAN算法识别对流单体,并结合FY卫星云导风产品,对FY-4A对流初生(Convective Initiation,CI)产品在宁夏的应用效果进行评估分析。结果表明,FY-4A产品对宁夏对流初生具有一定预报能力,扩展云导风风向检测范围后,尤其在云导风风向±45°时,命中率超过80%,空报率低于88%,漏报率低于20%,TS评分为10%~23%。产品在汛期6—8月(特别是7月)及午后12—15时预报效果较好,平均时间提前量约60 min。通过评估FY‒4A对流初生产品在宁夏对流预报中的应用效果,总结应用该产品预警宁夏对流的预报性能,为宁夏强对流天气预报预警提供参考。 展开更多
关键词 fy-4A 对流初生 强对流 效果评估
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FY-4B云导风资料观测误差分析及其同化应用
8
作者 李泽楷 吕志可 +4 位作者 解潜 甘茹蕙 皇群博 杨毅 李英华 《热带气象学报》 北大核心 2025年第4期575-586,共12页
风云四号B星(FY-4B)是中国最新一代的静止轨道气象卫星,其资料具有更高的时空分辨率。为了进一步推进FY-4B云导风资料在数值模式中的应用,以FY-4B云导风资料为主要研究对象,结合FY-4A云导风资料进行对比,首先分析了其观测误差的垂直分... 风云四号B星(FY-4B)是中国最新一代的静止轨道气象卫星,其资料具有更高的时空分辨率。为了进一步推进FY-4B云导风资料在数值模式中的应用,以FY-4B云导风资料为主要研究对象,结合FY-4A云导风资料进行对比,首先分析了其观测误差的垂直分布情况,以此更新WRFDA(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation system)同化系统中默认观测误差,随后进一步探究了云导风资料同化对2022年台风“梅花”的预报影响。研究结果表明:FY-4B云导风资料U、V分量的观测误差整体上小于FY-4A;同化FY-4A云导风资料后,模拟的台风路径逐渐偏西;而同化FY-4B云导风资料使得台风中心动力场信息更加完善,分析场对流层中高层西风增强,预报的台风路径更接近实况;相较于同化FY-4A云导风资料,同化FY-4B云导风资料对降水预报的改善效果更好。 展开更多
关键词 资料同化 fy-4B云导风 观测误差 质量评估 三维变分同化 台风预报
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地基GNSS实时FY-4A分层水汽校正
9
作者 陈新欣 张卫星 楼益栋 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期66-76,共11页
为了进一步充分利用风云四号A星(FY-4A)水汽产品高空间分辨率和垂直分层信息,提出一种地基全球卫星导航系统(GNSS)实时FY-4A分层水汽校正方法:结合GNSS水汽产品精度高、不受天气影响的优点,提出使用支持向量回归(SVR)方法,利用GNSS水汽... 为了进一步充分利用风云四号A星(FY-4A)水汽产品高空间分辨率和垂直分层信息,提出一种地基全球卫星导航系统(GNSS)实时FY-4A分层水汽校正方法:结合GNSS水汽产品精度高、不受天气影响的优点,提出使用支持向量回归(SVR)方法,利用GNSS水汽数据对河南省2021年7月13日至25日的FY-4A大气水汽总量及分层水汽含量实时产品进行校正。结果表明,在正常天气和多云天气下,校正后的产品在整层水汽,即大气可降水量(PWV)方面的精度较FY-4A产品可分别提升15.58%和15.33%;分层水汽(LPW)校正产品在各高度层也有不同程度的精度提升,最高可达12%;同时,SVR模型在填补FY-4A数据空白区域方面,展现出预测精度和稳定性,可有效提高FY-4A实时分层水汽产品的精度,优于传统的线性插值方法,能够为大气水汽数据的多源融合提供参考。 展开更多
关键词 水汽融合 风云4号A星(fy-4A) 支持向量回归(SVR) 分层水汽(LPW)
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基于双偏振雷达和FY-4A卫星资料的一次湖南秋季强冰雹预警特征分析 被引量：1
10
作者 杨湘婧 唐明晖 +2 位作者 袁韬 兰明才 彭听听 《气象》 北大核心 2025年第1期68-84,共17页
为提升秋季冰雹监测预警能力,基于双偏振雷达和风云四号A星(FY-4A)资料,对2023年11月湖南一次罕见的秋季强冰雹过程进行分析,探讨其预警特征。研究发现:(1)强冰雹由超级单体风暴产生,在降雹阶段,强回波中心(水平反射率因子Z H≥65 dBz)... 为提升秋季冰雹监测预警能力,基于双偏振雷达和风云四号A星(FY-4A)资料,对2023年11月湖南一次罕见的秋季强冰雹过程进行分析,探讨其预警特征。研究发现:(1)强冰雹由超级单体风暴产生,在降雹阶段,强回波中心(水平反射率因子Z H≥65 dBz)底部接近地面,相关系数(CC)<0.9,差分传播相移率(K DP)为空洞,差分反射率因子(Z DR)为-3~0 dB,对应直径≥5 cm的大冰雹降落,与实况吻合。(2)Z DR柱上升和下降可表征上升气流的加强和减弱,Z DR结合CC有助于识别三体散射(TBSS)和旁瓣特征。强回波面积和质心高度对超级单体风暴不同发展阶段有很好的指示作用,结合监测可使冰雹预警提前量达12 min以上。此次过程超级单体造成的TBSS长度达到罕见的73 km,TBSS的出现、风暴顶辐散呈明显减弱趋势较降雹时间提前17 min以上。(3)冰雹、雷暴大风发生区域与冰雹云黑体亮温(TBB)、云顶温度(CTT)、云顶高度(CTH)、云顶气压(CTP)梯度大值区对应较好。结合雷达分析冰雹云发展过程发现,可将TBB≤-58℃,CTT≤-56℃,CTH≥13 km,CTP≤180 hPa且TBB≤-52℃面积持续增大作为FY-4A卫星秋季冰雹云特征参量的监测预警指标。(4)TBB最大递减率发生时间较降雹时间提前11 min以上。13.3μm和10.8μm通道亮温差对冰雹云的发展和减弱反应最为敏感,6.5μm和10.8μm通道亮温差则在单站对流监测指标中对冰雹过境前后较其他亮温差反应敏感。 展开更多
关键词 秋季冰雹 双偏振雷达 fy-4A卫星 预警指标 超级单体 三体散射(TBSS)
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基于FY-4A气象卫星多通道数据组合的沙尘暴识别阈值研究
11
作者 范彦芳 杨有林 +3 位作者 武雅珍 杨晓旻 程晓龙 马宏 《成都信息工程大学学报》 2025年第1期100-106,共7页
卫星遥感在沙尘气溶胶的监测中具有独特优势,是沙尘判识研究的重要技术支撑。为提高沙尘暴识别精度,利用FY-4A气象卫星14个通道的反射率及亮温数据,通过目标物多通道阈值综合分析方法识别沙尘天气现象,确立并优化沙尘暴判识阈值,为沙尘... 卫星遥感在沙尘气溶胶的监测中具有独特优势,是沙尘判识研究的重要技术支撑。为提高沙尘暴识别精度,利用FY-4A气象卫星14个通道的反射率及亮温数据,通过目标物多通道阈值综合分析方法识别沙尘天气现象,确立并优化沙尘暴判识阈值,为沙尘暴天气现象智能分析判识模型提供支持。结果表明:可见光与近红外通道在有云时变化比较明显,在沙尘区域可见光与近红外通道和短波红外通道亮温值差距较小,并且短波红外通道值大于可见光与近红外通道值;中波红外通道在沙尘区表现出相同的变化趋势,并且在沙尘区亮温值明显高。经过阈值优化,针对大范围的沙尘天气识别结果与观测实况基本吻合,所以多通道阈值法可以有效提升沙尘区的判识精度。 展开更多
关键词 fy-4A气象卫星 沙尘暴 判识阈值条件
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基于FY-4A资料的宁夏太阳总辐射空间分布特征研究
12
作者 高睿娜 左河疆 +1 位作者 安兴琴 高娜 《气象研究与应用》 2025年第1期67-75,共9页
利用国家气象站的辐射观测数据,对FY-4A卫星反演总辐射数据进行检验和校正,并使用校正后的数据开展宁夏太阳能资源的精细化空间分布特征研究。结果表明,FY-4A像素点的整点平均总辐照度普遍高于气象站观测值,尤其在夏秋季节。气象站与FY... 利用国家气象站的辐射观测数据,对FY-4A卫星反演总辐射数据进行检验和校正,并使用校正后的数据开展宁夏太阳能资源的精细化空间分布特征研究。结果表明,FY-4A像素点的整点平均总辐照度普遍高于气象站观测值,尤其在夏秋季节。气象站与FY-4A的年平均整点总辐照度相关系数为0.6~0.7,通过α=0.01的置信度检验。下午时段的总辐照度反演值较上午时段偏大,不同辐照度等级的平均偏差随等级增加而减少,冬季负偏差显著,夏季正偏差明显。通过线性回归模型订正后,FY-4A反演总辐射误差显著降低,平均绝对误差从180W·m^(-2)以上降至约10W·m^(-2),相关系数显著提高。利用订正后的FY-4A数据分析宁夏地区太阳总辐照量的时空分布特征,发现年太阳总辐照量呈北高南低分布,北部地区为6000~6200 MJ·m^(-2),中部地区为5900~6000 MJ·m^(-2),南部地区为5500~5900 MJ·m^(-2)。季节变化显著,夏季总辐照量最高,冬季最低。 展开更多
关键词 fy-4A卫星 太阳总辐射 反演 检验
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FY-4A卫星在四川东北部暴雨对流云团监测中的应用分析
13
作者 蹇冬梅 夏利 +1 位作者 朱瑞莉 肖鹏 《山地气象学报》 2025年第2期21-28,共8页
【目的】为检验卫星产品在四川东北部对流云团监测中的效果。【方法】利用FY-4A卫星资料,对2023年7月2日和9月18日四川东北部2次暴雨过程进行分析。【结果】(1)FY-4A的云顶温度(CTT)可以有效地反映对流各阶段特征,对流越强,CTT越低。(2... 【目的】为检验卫星产品在四川东北部对流云团监测中的效果。【方法】利用FY-4A卫星资料,对2023年7月2日和9月18日四川东北部2次暴雨过程进行分析。【结果】(1)FY-4A的云顶温度(CTT)可以有效地反映对流各阶段特征,对流越强,CTT越低。(2)强降水均发生在相当黑体温度(TBB)迅速下降阶段,TBB小时内降幅超过30 K,且TBB低于230 K,对极端降水有较好的指示意义。(3)相当黑体温度梯度(GTBB)可以表征对流发展情况,GTBB亮带所包围的区域越大,对流发展越成熟,强降水一般出现在对流云入流侧的GTBB大值区附近。(4)定量降水估测(QPE)产品对强降水有一定的指示意义,但估测降水强度偏低,对突发性对流或新生对流单体降水估测效果较差。【结论】研究成果可为四川东北部对流云团监测预警提供分析依据。 展开更多
关键词 fy-4A卫星 对流云 相当黑体温度 定量降水估测
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支持向量机方法在FY-4A地面太阳辐射产品订正中的应用 被引量：1
14
作者 林雪飞 杨林 +2 位作者 田鹏举 朱军 李光一 《气象水文海洋仪器》 2025年第1期111-114,共4页
为了获得高精度和高时空分辨力的太阳辐射空间分布资料,利用贵州2018-03-01—2020-04-307个地面辐射站逐日太阳辐射资料,建立了基于支持向量机(support vector machine,SVM)方法的FY-4A反演总辐射值的订正模型。结果表明:订正前FY-4A反... 为了获得高精度和高时空分辨力的太阳辐射空间分布资料,利用贵州2018-03-01—2020-04-307个地面辐射站逐日太阳辐射资料,建立了基于支持向量机(support vector machine,SVM)方法的FY-4A反演总辐射值的订正模型。结果表明:订正前FY-4A反演总辐射与地面太阳辐射观测值差异较大,FY-4A反演辐射值总体偏高,两者的相关性显著;通过SVM回归订正模型对FY-4A地面太阳辐射进行订正后,两者的相关系数提高了0.047,平均绝对误差下降了50.00%,平均误差改善了87.49%,均方根误差下降了63.03%;订正后的离散程度减小,相关性明显增强。研究结果旨在让FY-4A地面太阳辐射资料更好地应用于农业区划、光伏发电和建筑设计等行业。 展开更多
关键词 太阳辐射 支持向量机 fy-4A-GSRP 订正
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基于FY-4A卫星和天气雷达的陕南暖季强降水的云顶高度特征
15
作者 黄迪威 白爱娟 +1 位作者 王钊 张昊楠 《成都信息工程大学学报》 2025年第3期352-358,共7页
为了解FY-4A卫星云顶高度(cloud top height,CTH)产品对陕南暖季降水云的反映状况,以陕南地区2020年暖季(5-10月)降水过程为例,对比分析FY-4A卫星CTH产品与汉中天气雷达回波顶高(echo top height,ET)产品对该地区降水云的探测资料。结... 为了解FY-4A卫星云顶高度(cloud top height,CTH)产品对陕南暖季降水云的反映状况,以陕南地区2020年暖季(5-10月)降水过程为例,对比分析FY-4A卫星CTH产品与汉中天气雷达回波顶高(echo top height,ET)产品对该地区降水云的探测资料。结果表明:(1)在暖季21次降水过程中,卫星产品的云顶高度揭示了陕南地区降水云的空间变化,尤其在大巴山峡口附近,CTH值显著偏高的区域与陕南强降水的多发区相吻合。(2)以2020年暖季一次强降水过程为例,云顶高度探测表明卫星CTH的高值区通常与雷达ET的高值区相对应,说明卫星能够揭示陕南山区降水云体的时空变化,但在雷达ET高值区卫星CTH存在以填充值代替的现象,说明复杂地形区CTH填充值可能是潜在强降水区。(3)对比两种探测在降水云体发展中差异,结果显示在降水云初生和消亡阶段,两者绝对差值小于2 km的格点数与总格点数的占比都超过50%,说明CTH产品能有效捕捉降水云的初生和消亡变化。在降水云成熟阶段,两者平均差值超过4 km,卫星探测云体不确定性增加,较难反映降水云体特征。 展开更多
关键词 fy-4A卫星 强降水 云顶高度 雷达回波顶高 陕南地区
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基于机器学习的FY-4A气溶胶光学厚度反演
16
作者 陈薪 施国萍 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期213-220,共8页
我国新一代静止气象卫星FY-4A搭载了先进静止轨道辐射成像仪(advanced geostationary radiation imager,AGRI),为了针对AGRI数据的特点开发基于机器学习算法的高时空分辨率AGRI气溶胶数据集,利用2021年中国及周边地区67个全球地基气溶... 我国新一代静止气象卫星FY-4A搭载了先进静止轨道辐射成像仪(advanced geostationary radiation imager,AGRI),为了针对AGRI数据的特点开发基于机器学习算法的高时空分辨率AGRI气溶胶数据集,利用2021年中国及周边地区67个全球地基气溶胶自动观测网络系统(aerosol robotic network,AERONET)站点数据,选取AGRI数据中表观反射率数据、观测角度数据、高程和MODIS的地表反射率等因子,采用随机森林(random forest,RF)、梯度增强回归(gradient boosting regression tree,GBRT)、极端梯度增强(extrme gradient boosting,XGBoost)和反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)4种机器学习方法反演气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)。根据模型评价指标选择最优模型,实现基于FY-4A的AOD反演,空间分辨率4 km,并与时刻相近的MODIS气溶胶产品进行对比分析。结果表明:4种机器学习建立的AOD反演模型相关系数R均在0.90以上,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)均在0.09和0.14以下,机器学习模型对AOD反演具有一定的可行性;GBRT模型在4种机器学习中反演精度最优,验证误差中R为0.82,MAE为0.16,RMSE为0.25,47%的反演结果落在期望误差内,表明GBRT反演出的FY-4A AOD与站点观测值基本一致;将GBRT模型反演的AOD结果与MODIS气溶胶产品进行对比验证,发现FY-4A AOD反演结果与MODIS AOD在空间分布上具有较好的一致性,83.57%的网格偏差集中在[-1.0,0)之间,FY-4A AOD反演值相对MODIS AOD略高。 展开更多
关键词 机器学习 气溶胶光学厚度 fy-4A/AGRI数据 AERONET MODIS AOD产品
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FY-4A/4B温湿廓线检验及在贵州冰雹过程中的应用分析
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作者 李力 李彦霖 +2 位作者 杨静 周永水 周明飞 《气象》 北大核心 2025年第8期964-977,共14页
为评估FY-4A/4B静止轨道干涉式红外探测仪(GIIRS)反演的温湿廓线产品在贵州的精度和业务应用效果,以贵阳、威宁两站实况探空和ERA5再分析资料为基准,对FY-4A温度廓线、FY-4B温湿廓线进行了检验。结果表明:实际业务中可以考虑只剔除不可... 为评估FY-4A/4B静止轨道干涉式红外探测仪(GIIRS)反演的温湿廓线产品在贵州的精度和业务应用效果,以贵阳、威宁两站实况探空和ERA5再分析资料为基准,对FY-4A温度廓线、FY-4B温湿廓线进行了检验。结果表明:实际业务中可以考虑只剔除不可用数据,而保留质量最优和较好数据,最大程度保留温湿廓线的完整性。云对GIIRS探测温湿廓线影响较大,有云时FY-4A温度均方根误差比无云和云边界时分别增加1.19℃、0.96℃,FY-4B温度分别增加1.52℃、1.21℃,比湿分别增加1.28g·kg^(-1)、0.95g·kg^(-1),且有云时不同高度的数据分布离散度增大。与不同季节贵阳和威宁实况探空对比表明,卫星反演的温湿廓线能较好体现贵阳和威宁由于地形不同而表现出的不同季节大气层结特征。选取2023年贵州三次区域性冰雹过程评估FY-4A/4BGIIRS产品应用效果,结果表明GIIRS产品与贵阳和威宁两站的实况探空较为一致,高时空分辨率的温湿廓线有助于追踪大气层结变化,冰雹发生前“上干下湿”的不稳定度增加,对冰雹天气的潜势预报有较强指示意义。但对近地层大气温湿反演误差较大,导致对流有效位能低估、低层探空形态改变,使用地面气象观测站2m温度和露点温度订正后,可以显示出较大的对流有效位能,以及有利于雷暴大风发生的探空结构,对预报员进行分类强对流短时临近预报有较好的参考作用。 展开更多
关键词 fy-4A/4B GIIRS产品 温湿廓线 对比检验 冰雹预报
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基于FY-4A卫星观测估算全天空条件下地表太阳辐照度
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作者 刘笑 杨丽薇 +2 位作者 花家嘉 高晓清 贾东于 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期184-189,共6页
为提高全天空条件下地表太阳辐照度(SSI)的估算精度,基于FY-4A/AGRI卫星在甘肃和河北省7个SSI站点的可见光通道数据、观测数据以及McClear晴空模型数据,重新构建Heliosat-2模型中晴空指数和云反照率之间的关系,评估改进后模型的适用性.... 为提高全天空条件下地表太阳辐照度(SSI)的估算精度,基于FY-4A/AGRI卫星在甘肃和河北省7个SSI站点的可见光通道数据、观测数据以及McClear晴空模型数据,重新构建Heliosat-2模型中晴空指数和云反照率之间的关系,评估改进后模型的适用性.结果表明,改进的Heliosat-2模型提高了SSI的估算精度,估算的平均偏差绝对值由14.6 W/m^(2)降至3.59 W/m^(2),均方根误差由42 W/m^(2)降至37.54 W/m^(2),决定系数(R^(2))由0.64升至0.69.在不同观测地点、不同季节,估算的效果有所差异.3个验证站的数据中,改进的Heliosat-2模型在围场站的表现最好;估算的秋季SSI的平均偏差绝对值、均方根误差较小,R^(2)=0.7,拟合效果最好;在冬季的平均偏差绝对值最大,R^(2)=0.53,拟合效果较差. 展开更多
关键词 地表太阳辐照度 全天空条件 fy-4A/AGRI卫星 Heliosat-2模型 云反照率
原文传递
基于FY-4卫星遥感的一次西南涡暴雨过程分析
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作者 王雪芹 高珩洲 胡超 《河南科技》 2025年第18期117-120,共4页
【目的】利用FY-4气象卫星遥感资料分析西南涡暴雨天气特征,为提升暴雨短临预报准确率提供参考。【方法】以2024年9月14日至15日四川省眉山西南涡暴雨过程为例,利用FY-4卫星红外和水汽云图,结合风云地球卫星产品对强对流云团进行诊断分... 【目的】利用FY-4气象卫星遥感资料分析西南涡暴雨天气特征,为提升暴雨短临预报准确率提供参考。【方法】以2024年9月14日至15日四川省眉山西南涡暴雨过程为例,利用FY-4卫星红外和水汽云图,结合风云地球卫星产品对强对流云团进行诊断分析。【结果】①高空天气系统(低涡、切变)诱发的云团容易合并发展,通过红外云图监测到高空天气系统临近地区有云团生成发展时说明对流将发展,应提高警惕;②水汽云图可以清晰地看到大气中的上升和下沉运动区,暴雨云团中有强烈的大尺度垂直上升运动,整层大气水汽充足,为强降雨提供了较好的水汽和动力条件;③风云地球卫星产品能够很好地判断大气环境场和解释强对流云团物理性质。【结论】利用FY-4气象卫星遥感资料可以预判对流的发展,对提升暴雨短临预报准确率具有重要意义。 展开更多
关键词 fy-4 卫星云图 西南涡
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基于FY-4B卫星的图像融合技术
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作者 王燕婷 郭雪星 +2 位作者 瞿建华 鄢俊洁 王丁 《微型电脑应用》 2025年第5期42-46,共5页
由于物理限制,卫星传感器通常以低光谱分辨率为代价获取高空间分辨率,或是高光谱而低空间分辨率,不能满足后续应用对于地物或云图对于细节方面的研究。针对FY-4B卫星,首次提出基于FY-4B快速成像仪(GHI,地球同步轨道快速成像仪)和多通道... 由于物理限制,卫星传感器通常以低光谱分辨率为代价获取高空间分辨率,或是高光谱而低空间分辨率,不能满足后续应用对于地物或云图对于细节方面的研究。针对FY-4B卫星,首次提出基于FY-4B快速成像仪(GHI,地球同步轨道快速成像仪)和多通道扫描成像仪(AGRI,先进静止轨道辐射成像仪)的多光谱特性的融合技术,互补光谱和空间特征。依据数据上的物理校正解决大气影响,根据各载荷光谱特性做算法融合,从图像处理的角度进行美化,生成科学的分辨率更高的气象卫星融合图像产品。在实际应用中融合对流图可突出对流云冷环等信息;融合超分真彩图,在2023年多次强台风应用中发挥了重要作用。结果表明,所提技术能以更高分辨率、高质量、高对比度和高色阶的色彩形式有针对性地突出遥感多元信息,如对流系统、云粒子微观物理性质等属性,展示出对流云团的精细化结构,具有高附加值的复杂场景信息提取的特点。 展开更多
关键词 fy-4B卫星 AGRI GHI 图像融合 融合对流图 大气校正
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