CALIOP、CPR数据在探测海雾中的应用
发布时间：2022-01-21 09:36
海雾是影响海上活动的重要因素,对海雾进行检测对于人们的海上运输、科研等具有重要意义。本文采用同步匹配的CALIOP（Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization）和CPR（Cloud Profiling Radar）资料以及MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）数据对25°N～42°N、118°E～128°E东中国海区域2007—2016年10年间60次海雾案例进行了观测对比和分析研究。采用CPR数据进行了云分类分析,给出了CPR数据资料检测海雾的方法。对于存在高空多层云或厚云遮挡的海雾,以及低空厚云/雾的检测,分析了采用CPR和CALIOP数据的优缺点。研究表明,CPR海雾探测可作为CALIOP海雾探测的补充,二者结合有较强的互补性,对于海雾遥感检测具有一定的实际应用意义。
【文章来源】：中国海洋大学学报(自然科学版). 2020,50(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
CALIOP VFM图及对应的532 nm衰减后向散射图
利用东中国海区域CPR的Level 2B-CLDCLASS云分类产品进行二进制到十进制的数据转换、处理成图,完成了云分类分析。图2给出其中2个示例。图2展示的是2007年3月29日和2008年7月28日两次海雾发生时的CPR云分类图。从图中可以看出,CPR具有较强的多层云探测能力。图2(a)中CPR穿透了4～6 km处厚厚的高层云、高积云,探测到下方与海面相接的层积云和雨层云。图2(b)中CPR则穿透了14 km处的高空卷云和9～15 km处约6 km厚的高层云区探测到下方与海面相接的云。数据分析表明,与海表相接的云以深对流云、雨层云和积云居多,根据海雾的定义,CPR可以用来检测海雾。
对于CALIOP无法穿透的低空厚云/海雾,则又有不同的探测效果。图5是2015年5月1日一次海雾发生时期的8 km以下CALIOP的532 nm后向散射图像及CPR雷达散射图,由图5(a)结合图(b)可以看出,在28.5°N～29.5°N的区域内,CALIOP探测到在1.5～2 km处有一层云,由于云对光波的强衰减,缺失了下方的信息,在这片区域内若是有雾或者CALIOP探测到的是浓雾的顶部,仅凭CALIOP数据也无法发现或判断海雾的存在。但是由图5(c)CPR雷达散射图和图5(d)CPR云分类图,我们可以看到在28.5°N～29°N和29°N～29.5°N区域内,有两块与海表相接的云,这就是本文要找的海雾。图5(d)的云分类图中,由于CPR的云分类图会将下垫面的2个bin识别为无云,因此看起来离海表有了一点距离,因此我们要结合CPR雷达反射率因子图和云分类图来判别海雾的存在。图4 2008年5月2日一次海雾案例分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CALIOP数据的海雾检测方法研究[J]. 赵经聪,吴东,赵耀天. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]基于MODIS遥感资料监测南海白天雾[J]. 邓玉娇,王捷纯,曹静. 热带气象学报. 2013(06)
[3]福建沿海海雾的卫星遥感监测[J]. 张春桂,何金德,马治国. 中国农业气象. 2013(03)
[4]MODIS遥感数据在我国台湾海峡海雾监测中的应用[J]. 张春桂,蔡义勇,张加春. 应用气象学报. 2009(01)
[5]云探测卫星CloudSat[J]. 马占山,刘奇俊,秦琰琰,谌芸. 气象. 2008(08)
博士论文
[1]黄海海雾/层云的空间分布及云底高度遥感方法研究[D]. 衣立.中国海洋大学 2015
硕士论文
[1]CALIOP海雾检测及其在MODIS日间海雾遥感中的应用[D]. 卢博.中国海洋大学 2015
[2]星载激光雷达在基于MODIS海雾检测中的应用[D]. 魏书晓.中国海洋大学 2013
本文编号：3600022
【文章来源】：中国海洋大学学报(自然科学版). 2020,50(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
CALIOP VFM图及对应的532 nm衰减后向散射图
利用东中国海区域CPR的Level 2B-CLDCLASS云分类产品进行二进制到十进制的数据转换、处理成图,完成了云分类分析。图2给出其中2个示例。图2展示的是2007年3月29日和2008年7月28日两次海雾发生时的CPR云分类图。从图中可以看出,CPR具有较强的多层云探测能力。图2(a)中CPR穿透了4～6 km处厚厚的高层云、高积云,探测到下方与海面相接的层积云和雨层云。图2(b)中CPR则穿透了14 km处的高空卷云和9～15 km处约6 km厚的高层云区探测到下方与海面相接的云。数据分析表明,与海表相接的云以深对流云、雨层云和积云居多,根据海雾的定义,CPR可以用来检测海雾。
对于CALIOP无法穿透的低空厚云/海雾,则又有不同的探测效果。图5是2015年5月1日一次海雾发生时期的8 km以下CALIOP的532 nm后向散射图像及CPR雷达散射图,由图5(a)结合图(b)可以看出,在28.5°N～29.5°N的区域内,CALIOP探测到在1.5～2 km处有一层云,由于云对光波的强衰减,缺失了下方的信息,在这片区域内若是有雾或者CALIOP探测到的是浓雾的顶部,仅凭CALIOP数据也无法发现或判断海雾的存在。但是由图5(c)CPR雷达散射图和图5(d)CPR云分类图,我们可以看到在28.5°N～29°N和29°N～29.5°N区域内,有两块与海表相接的云,这就是本文要找的海雾。图5(d)的云分类图中,由于CPR的云分类图会将下垫面的2个bin识别为无云,因此看起来离海表有了一点距离,因此我们要结合CPR雷达反射率因子图和云分类图来判别海雾的存在。图4 2008年5月2日一次海雾案例分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CALIOP数据的海雾检测方法研究[J]. 赵经聪,吴东,赵耀天. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2017(12)
[2]基于MODIS遥感资料监测南海白天雾[J]. 邓玉娇,王捷纯,曹静. 热带气象学报. 2013(06)
[3]福建沿海海雾的卫星遥感监测[J]. 张春桂,何金德,马治国. 中国农业气象. 2013(03)
[4]MODIS遥感数据在我国台湾海峡海雾监测中的应用[J]. 张春桂,蔡义勇,张加春. 应用气象学报. 2009(01)
[5]云探测卫星CloudSat[J]. 马占山,刘奇俊,秦琰琰,谌芸. 气象. 2008(08)
博士论文
[1]黄海海雾/层云的空间分布及云底高度遥感方法研究[D]. 衣立.中国海洋大学 2015
硕士论文
[1]CALIOP海雾检测及其在MODIS日间海雾遥感中的应用[D]. 卢博.中国海洋大学 2015
[2]星载激光雷达在基于MODIS海雾检测中的应用[D]. 魏书晓.中国海洋大学 2013
本文编号：3600022
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