FY-3C微波温度计资料的台风“威马逊”垂直结构研究

作者：王祥,任义方,李勋,何小东

来源：《遥感学报》

2016,20(6):pp1328-1334

摘要

风云三号C星（FY-3C）携带的微波温度计（MWTS）辐射资料能够穿透非降水云，因此非常适合热带气旋的监测和结构研究。本文使用MWTS观测资料和逐步多元线性回归方法反演晴空和有云两种不同大气状况下的垂直温度廓线。晴空条件下，使用MWTS通道3-10的观测亮温进行大气温度廓线的反演，而有云情况下，仅使用通道5-10，并且两种状况下的逐步线性回归反演都通过1%的信度检验。研究结果表明在晴空状况下，大气各层温度反演的均方根误差都在1.4 K以下，足够精确到可以用于热带气旋上层暖心结构的反演。通过对台风“威马逊”周围温度廓线的反演研究，可以清楚地观察到200 hPa高度层上台风的暖心结构和沿着台风中心的温度梯度热结构，明显优于美国国家环境预报中心（NCEP）再分析资料得到的台风暖心结构。在大气温度廓线反演基础上，先由采用静力平衡计算各层大气台风“威马逊”周围的位势高度场，再由梯度风平衡计算台风周围的水平切向风，结果显示最大风速半径约80 km，最大风速达51 m/s，且由低层向高层逐步减弱。

FIG. & TABLE

图 表

图 1 由美国标准大气计算的MWTS通道1—13的权重函数的垂直分布

Fig. 1 Vertical distribution of FY-3C MWTS channels 1—13 weighting functions calculated using US standard atmosphere

图 2 2014-07-18 UTC 13:53 MWTS通道1观测亮温在台风威马逊周围的分布(台风中心位置由黑色台风符号在图中标注)

Fig. 2 Distributions of observed brightness temperature from FY-3C MWTS channel 1 around Typhoon RAMMASUN at 13:53 UTC July 18，2014(The center of typhoon is indicated by a typhoon symbol in black)

图 3 基于MWTS观测资料反演温度的均方根误差的垂直分布

Fig. 3 Vertical distribution of the errors of the MWTS retrieved temperatures

图 4 2014-07-18 UTC 13:53 经过威马逊中心的温度距平的垂直剖面

Fig. 4 Vertical cross sections of temperature anomalies for tropical cyclone RAMMASUN retrieved from NCEP reanalysis and FY-3C MWTS at 13:53 UTC July 18，2014

图 5 2014-07-18 UTC 13:53 经过威马逊中心的水平切向切向风场的垂直剖面

Fig. 5 Vertical cross sections of tangential wind for Tropical cyclone RAMMASUN retrieved from NCEP reanalysis and FY-3C MWTS at 13:53 UTC July 18，2014