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维普资讯 第 18卷 6期 应 用 气 象 学 报 Vo1．18，No．6 2007年 12月 JOURNALOFAPPLIEDMETEOROLOGICALSCIENCE December2007 利用AMSU分析热带气旋结构特征 邱 红 2 方 翔 )2 谷松岩2 张文建 朱元竞 ) (北京大学物理学院大气科学系，北京 100871) 。’(中国气象局 中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室 国家卫星气象中心，北京 100081) (中国气象局，北京 100081) 摘 要 搭载在美 国新一代极轨业务系列气象卫星上的先进 的微波探测器 (AdvancedMierowaveSoundingUnit，AM— SU)提供了对于大气中温度、湿度以及云雨分布特征的探测能力。研究选择2003年发生在西北太平洋上的多个热 带气旋个例 ，利用 NOAA16／17卫星的AMSU数据分析热带气旋热力及云雨结构特征，结果显示 ：热带气旋中心的 增暖在AMSU-A微波温度观测表现显著，特别是在对流层上层通道尤其明显；AMSU观测热带气旋中心增暖与强 度相关性统计分析显示 ，两者相关性达 0．778；AMSU．B高频通道可以揭示热带气旋的云雨结构分布和对流发展 旺盛情况 ，分析显示热带气旋云雨结构变化与气旋强度密切相关，气旋强度滞后于系统对流过程的发展。 关键词 ：AMSU；热带气旋 ；热力结构 ；深对流 出现在对流层中高层 ；其中强降水对潜热释放贡献更 引 言 大一些，对流爆发过程伴随着气旋加强。 本研究主要利用新一代 NOAA系列卫星携带 热带气旋是一种起源于热带海洋上 、具有暖心 的AMSU观测数据分析发生在西北太平洋上 的热 结构的低气压系统 ，Haurwrits利用流体力学证 明， 带气旋的热力及云雨结构特征 ，揭示热带气旋云雨 实测的热带气旋中心的地面气压需要有一个扩展整 结构变化与气旋强度发展的关系。 个对流层的暖核结构来支持…。在热带气旋发生及 发展过程 中，发生在气旋眼墙及螺旋雨带 中的对流 1 AMSU数据及其处理方法 过程将环境场的水汽、海面上的感热向上输送 ，在云 雨的凝结过程 中释放潜热，为热带气旋系统的维持 搭载在新一代极轨气象卫星 N 一KLM 系列 和发展提供能量。 的先进 的微波探测器 (AMSU)包括 AMSU—A 和 由于热带气旋上层 的卷云对于大气微波辐射几 AMSU-B两 台仪器组成 ，AMSU—A 以探测大气温 乎是透明的，相对于可见光红外探测技术 ，星载微波 度 、大气总 的可降水量 以及地球表面特征为 目的； 观测可以探测热带气旋 中心的增暖及 围绕中心的云 AMSU—B主要探测大气湿度垂直分布，AMSU频率 雨内部结构特征。研究显示L2_3]，利用星载微波垂直 分布特性如表 1和表 2所示 。AMSU于 1998年 5 温度探测仪器位于氧气吸收带的55G}{z附近频率可 月 13日随 NOAA—K发射升空，取代先前的微波探 以探测到热带气旋的中心上层的增暖强度，并可建立 测器 (MSU)，开始业务大气垂直温湿度观测 ，并与 增暖与热带气旋的强度相关性。Rodgem等 利用星 红外分光计(HIRS／3)融合进行全天候大气温度、湿 载被动微波观测估计利热带气旋的降水分布并计算 度廓线产品反演。相对于MSU 的4个探测通道和 潜热释放时发现，强烈的对流过程产生大量的液态及 110km的空间分辨率 ，AMSU—A设有 15个通道 ，空 冰态降水粒子 ，潜热释放 明显增加，较高