利用风云气象卫星反演产品定义南海夏季风爆发指标

任素玲; 李云; 方翔; 蒋建莹

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2018.05.002

利用风云气象卫星反演产品定义南海夏季风爆发指标

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.05.002

国家卫星气象中心，北京 100081

基金项目:

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201406001

详细信息

通讯作者:
方翔，男，北京市人，研究员，从事卫星气象应用及研究。E-mail：fangxiang@cma.gov.cn

中图分类号: P425.4.2
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出版历程
- 收稿日期: 2017-07-28
- 修回日期: 2018-04-28
- 刊出日期: 2018-10-01

THE SOUTH CHINA SEA SUMMER MONSOON ONSET INDEX USING FY SATELLITE DERIVED DATA

National Satellite Meteorological Center, Beijing 100081, China

摘要

摘要: 夏季风爆发伴随着风场和大气温湿度的急剧变化，我国风云气象卫星反演的云导风(AMV)和黑体亮温(TBB)产品可从大气动力和热力两个方面对夏季风活动进行实时监测。根据气象卫星AMV和TBB资料综合分析，选择南海夏季风监测区域为110~120 °E，10~20 °N。夏季风爆发期间，对流层高层(150~300 hPa高度层范围)云导风由偏西风转为偏东风，风云气象卫星区域日平均TBB下降至280 K以下，综合利用AMV和TBB双指标可更好描述南海夏季风的爆发特征。定义气象卫星监测南海夏季风爆发判别方法为：4月15日以后，AMV和TBB指标同时稳定大于临界值，其中，AMV指标稳定是指持续10天且中断不超过5天，TBB指标稳定是指维持5天。该判别方法可为南海夏季风业务服务和研究提供参考。
- 气象卫星 /
- 云导风 /
- 黑体亮温 /
- 夏季风爆发指标
Abstract: The summer monsoon onset is accompanied with rapid changes of wind direction, temperature and humidity. China Meteorological Satellite derived wind (AMV) and the blackbody brightness temperature (TBB) can be used in real-time monitoring of the South China Sea (SCS) summer monsoon activity from two aspects of atmospheric dynamic and thermodynamic. The results show that the appropriate SCS summer monsoon monitoring region is (110~120 °E, 10~20 °N) using the satellite derived AMV and TBB data. During the summer monsoon onset, the regional average upper troposphere AMV(150~300 hPa) zonal winds change from westerlies to easterlies, the regional average TBB decreases rapidly and falls below 280K.The comprehensive use of AMV and TBB double indices can describe the characteristics of the South China Sea summer monsoon onset better. The method of definition of the SCS summer monsoon onset using AMV and TBB is as fowllings: After the April 15th the AMV and TBB indices are steadily greater than the critical value, the AMV index is steady means it lasts for 10 days and the interruption is no more than 5 days, the TBB index is steady means it lasts for 5 days. This method can provide reference for the service and research on SCS summer monsoon.
- meteorological satellite /
- satellite derived atomspheric motion vectors /
- temperature of blackbody brightness, /
- summer monsoon onset index

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图 1 2006—2015年10年平均110~120 °E区域内高层云导风纬向时间序列图

单位：m/s，红色为东风，蓝色为西风，黑色箭头为夏季风爆发时间。

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图 2 2006—2015年10年平均(上)和2012年(下)110~120 °E区域内TBB时间序列图

数值:TBB-273, 单位:K, 黑色箭头为夏季风爆发时间。

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图 3 冬季(左)和夏季(右)不同高度范围内云导风分布

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图 4 2006—2015年4—6月平均南海夏季风区对流层高层150~300 hPa纬向云导风(红色，单位：m/s)和NCEP 200 hPa纬向风(蓝色，单位：m/s)

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图 5 2006—2015年4月11日—6月19日平均南海夏季风区对流层高层(150~300 hPa)纬向云导风(蓝实线，单位：m/s)、TBB(蓝花线，数值：TBB-280；单位：K)、200 hPa纬向风(黑实线，单位：m/s) 850 hPa纬向风(红实线，单位：m/s)和θ_se(红花线，数值：θ_se-340；单位：K)时间序列图

箭头为夏季风指标转换时间。

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图 6 2006—2015年逐年分布

线条颜色说明同图 5。

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图 7 2006年4—5月南海夏季风区110~120 °E（上）及10~20 °N（下）平均TBB

数值：TBB-273；单位：K。

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图 8 2006年5月12日、15日、18日和20日对流层高层云导风(红色)和850 hPa风场(黑色)

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表 1 各类指标南海夏季风爆发日期及国家气候中心业务发布爆发日期对照

年份	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015
u₈₅₀	5.29	5.19	5.3	5.27	5.21	5.19	5.14	5.11	6.5	5.18
u₂₀₀	5.24	5.24	5.5	5.27	5.24	5.25	5.5	5.17	5.14	5.19
θ_se	6.10	5.24	5.3	5.22	5.23	5.24	5.13	5.10	5.27	5.23
AMV	5.6	5.23	5.4	5.26	5.22	5.7	5.1	5.16	5.12	5.20
TBB	5.12	5.7	5.4	5.20	5.25	5.21	5.13	5.11	6.6	5.23
AMV和u₈₅₀差别	17	4	1	1	1	12	13	5	24	2
AMV和u₂₀₀差别	12	1	1	1	2	18	4	1	2	1
双指标差别	29	2	1	1	2	3	1	5	1	0
气候中心业务发布	5月4候	5月5候	5月1候	4月4候	5月5候	5月2候	5月4候	5月3候	6月2候	5月5候

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表 2 气象卫星日双指标、再分析资料日双指标以及国家气候中心业务发布南海夏季风爆发日期对照

年份	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015
气象卫星	5.12	5.26	5.3	5.26	5.25	5.24	5.16	5.11	6.6	5.23
NCEP资料	6.11	5.23	5.3	5.27	5.23	5.24	5.14	5.16	6.4	5.23
气候中心业务发布	5月4候	5月5候	5月1候	4月4候	5月5候	5月2候	5月4候	5月3候	6月2候	5月5候

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