Hvor langt skal man gå for at forudsige satellitskybilleder i drift

Cloud er et sporstof for en række væsentlige vejrændringer. Skybilleder opnået fra satellit-fjernmåling er til stor hjælp for vejrudsigtere til at forstå tidligere og nuværende vejrprocesser på en makroskopisk måde. Prognoser lavet direkte via satellitskybilleder er et hovedmål for meteorologer og prognosefolk. Nylige undersøgelser har vist, at det er muligt at producere satellitskybilleder i op til snesevis af timer.

En forskningsartikel forfattet af Shi Xiaokang, Li Yaodong, Liu Jianwen, Xiang Xizi, og Liu Le, fra Beijing Aviation Meteorological Institute, præsentere en metode til simulering af FY-2-D infrarøde skybilleder, og analyserer i detaljer virkningerne af simuleringsfejl i WRF regionale numeriske vejrskyparametre på simuleringsnøjagtigheden af ​​lysstyrketemperaturen for FY-2-D infrarød kanal.

Ved at vedtage de højopløselige WRF regionale numeriske vejrudsigelsesmodelprodukter og den fremadrettede strålingsoverførselsmodel RTTOV, de fem forskere har gjort et forsøg på at simulere den infrarøde kanals lysstyrketemperatur for en geostationær meteorologisk satellit, og sammenlignede det med de faktiske satellitskybilleder.

Resultaterne viser, at korrelationskoefficienterne for simulerede og observerede lysstyrketemperaturer for de fire infrarøde kanaler alle er større end 0,5 fra nul til 24 timer, og root mean square error (RMSE) for hver kanal styres ved 10 til 27 K, hvilket er bedre end det tidligere forskningsresultat på 20 til 40K. Fordelingsmønsteret og strukturen af ​​vejrsystemet, der afspejles af det forudsagte skybillede, har stor lighed med det faktiske satellitskybillede, som kan give en vis reference til at forudsige vejret.

Succesen eller fiaskoen for skybilledprognosen afhænger hovedsageligt af to faktorer:nøjagtigheden af ​​den numeriske vejrudsigt, og rationaliteten af ​​strålingsoverførselsmodellen. Mest kritisk for den numeriske vejrudsigt er modellens atmosfæriske temperatur og fugtighedsstruktur og præcisionen og nøjagtigheden af ​​makro- og mikroskala procesforudsigelser af skyer, mens strålingsoverførselsmodellen fokuserer på den nøjagtige beskrivelse af forskellige atmosfæriske strukturer, især sky- og regnvejrsprocesser.

Vægten af ​​denne forskning er lagt på simulering og effektverifikation af følsomheden af ​​den nuværende generelle hurtige strålingsoverførselsmodel over for den numeriske model sky makro- og mikroforudsigelsesprodukter. Resultaterne viser, at forbedring af modellens forudsigelsesevne og tilpasningsevnen af ​​strålingsoverførselsmodellen til forskellige skyprocesser vil være en vigtig retning for fremtidig forskning.

Stadigt skiftende skyer er svære at forudsige. Den nuværende cloud-billedprognose kan kun give nogle referencer til udvikling af cloud-systemer med store skalaer og længere livscyklusser. Imidlertid, med teknologiens fremskridt, numeriske vejrudsigter med høj præcision for forskellige typer vejrprocesser vil helt sikkert blive stærkere, og strålingsoverførselsmodellen bliver mere fornuftig. Så prognosen for satellitskybilleder, der direkte kan afspejle den makroskopiske ændring af skyer, vil være tættere på den operationelle applikation.