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神似梵高画作?风云三号E星全球洋面风场信息首次发布!

 skysun000001 2021-09-29

9月29日

风云三号E星“黎明星”

第二次对公众发布观测图像

同时这也是

第一次发布全球洋面风场信息

风起云涌

热能生风

本次发布的图像

是风云三号E星搭载的

风场测量雷达、微波温度计、微波湿度计

和全球导航卫星掩星探测仪

探测资料的综合产品

揭示了全球大气层完整的动力学

和热力学动态演变的规律和趋势

为分析和预报台风、暴雨等

各类极端灾害性天气现象提供

最直接、最准确的实测初始场资料

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接下来

当你看到一幅幅色彩鲜艳的图像

呈现在眼前

您可别误以为是梵高的作品

这其实是风云三号E探测到的

全球洋面风场分布、全球大气不同高度层的

温度与湿度分布情况

风云三号E可以探测

从地面到60公里高空的

37层大气状况

为数值天气预报提供

高密度、高精度的输入数据

1.风云三号E星洋面风场月平均产品(2021年9月)

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本动画具有典型的气候指示意义,我们可以清晰地看到预报员天气分析时常用的赤道辐合带、副热带高压、信风、季风、越赤道气流、绕极西风等典型的气候特征。

赤道辐合带是热带地区主要的、持久的大尺度天气系统,有时甚至可以环绕地球一圈。赤道辐合带有明显的季节性位移,北半球夏季(9月)它位于赤道以北。从图中,我们可以看到9月赤道辐合带在太平洋表现出良好的对称性,这是由赤道太平洋上空东北信风和东南信风交汇形成;但是在印度洋上空有明显的纬向不对称特征,这是受到东非沿岸和印尼之间的越赤道气流,通常也称为索马里低空急流的影响。

在南半球海洋上空,存在四个由高压主导的反气旋,表明9月南半球海洋以晴好天气为主。另外,在南半球南纬40°至60°之间的海面上,常年存在着稳定、强劲的西风气流,通常称为绕极西风,它与南半球海洋的面积占绝对多数有关。

2.风云三号E星全球大气温度场垂直层分布(2021年9月27日黎明时刻)

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该图展示了今年9月27日黎明时刻950百帕、850百帕、700百帕和500百帕四个高度全球的温度分布情况。在各层高度上,温度最高的区域是非洲的撒哈拉沙漠(图中颜色最深的区域),温度最低的区域是格陵兰岛和南极洲大陆(图中颜色最浅的区域)。

整体而言,热带赤道有净的入射辐射,而极地地区有净的出射辐射。因此,北半球高纬度地区失去热量,低纬度地区获得热量。在欧洲大陆以南,由于撒哈拉沙漠的存在(入射<出射),高低纬度大气在南北方向上热量交换不大,因此,欧洲的天气气候变化比较平缓。而在我国,由于低纬大气与高纬大气在南北方向上的热量交换很大,因此剧烈天气频发。

3.风云三号E星全球大气湿度场垂直层分布(2021年9月27日黎明时刻)

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图中四个小图分别为950百帕、850百帕、700百帕和500百帕的水汽分布图。可以看出,越在低层,水汽含量越充沛。我们还可以看到受到印度季风和东亚季风的影响,为我国源源不断地带来了印度洋和西太平洋大量的水汽。

降水的发生离不开水汽条件(不然就是无米之炊)。我们知道,48.7%的水汽总含量在850百帕以下,77.5%的水汽在700百帕以下,92.5%的水汽在550百帕以下,即对流层中低层的水汽占大气水汽总含量的3/4以上。因此,天气预报中特别关注500百帕以下的水汽分布。

在这里,我们用比湿来表征大气水汽状况。比湿是指在一团湿空气中,水汽质量与该团空气总质量的比值,以g/kg为单位,即每一千克质量湿空气中所含水汽质量的克数。 

4.风云三号E星全球大气湿度场时间演变(2021年9月11日-26日,黎明时刻,850百帕)

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图中可见,我国东部和南部洋面上有两个高湿度区,分别对应今年第13、14号台风“康森”和“灿都”。从动画中可以清楚地看到,9月11-12日“康森”台风的自东向西移动在越南登陆、9月11-18日台风“灿都”自南向北移动在日本登陆的过程,同时可以看到台风移动过程携带的大量水汽。

在我国,9月中旬,存在一条自西南地区经西北东部延伸至东北的水汽输送带,对应上述地区的强降雨天气。另外,在孟加拉湾和印度洋北部也有高湿度区,对应活跃的南亚季风。

目前越赤道气流和季风对我国的水汽输送充沛,未来结合大陆上副热带高压的位置,可以判断出今年国庆假期期间雨带的位置

5.风云三号E星台风结构三维探测 (2021年9月10日黎明时刻,“灿都”台风洋面风场和暖心结构)

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该图是今年9月10日台风“灿都”的垂直温度分布图,可见“灿都”垂直方向上温度呈明显的“冷-暖-冷”的结构,台风深厚的暖心结构特征清晰。

台风是一个低值系统,在低层四周空气向台风中心流入,膨胀冷却使台风低层气温降低;但由于内流空气从广大洋面不断吸收热量和水汽,部分抵消了膨胀冷却的影响,因此台风低层冷心的范围较小。在台风中层,由于台风内部大量暖湿空气上升,不断释放凝结潜热,因此,一般在台风中层是一个暖心结构。再往上,绝热冷却使得上升空气温度低于环境温度,因此又是一个冷心结构。

风云气象卫星

首次主动探测“风”的信息

真正实现了

风云卫星测“风云”的初心和夙愿

目前风云三号E星

正在开展在轨测试工作

其产品已经具备生产能力

秉着边测试边应用的指导思想

将提前投入应用测试

全力助力于国庆气象服务保障

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