分析氣象衛星遙感技術在暴雨預報中的應用

鄭楠 高玉宏 張小雪

【摘? ?要】隨著現代社會科學技術的快速發展，我國氣象預報水平不斷提升，時效性、精準度不斷增強，為自然災害防護提供重要依據。氣象衛星遙感技術是針對氣象預報需求，引入遙感技術、衛星系統而形成的全新技術形式，能夠及時、有效預警，在暴雨預報、暴雨災害預防方面起到重要作用。本文簡要闡述了氣象衛星遙感技術，分析了氣象衛星遙感技術在暴雨預報中的應用方法，之后對氣象衛星遙感技術在暴雨預報中的應用發展趨勢進行展望。

【關鍵詞】氣象;暴雨預報;衛星遙感技術

引言

暴雨是我國常見自然災害之一，隨著我國現代社會的發展，氣象衛星遙感技術水平不斷提升，應用技術更新換代，其在暴雨預警中起到愈發重要的作用。現代社會生活中，大量科學技術應用于氣象遙感系統中，人們對暴雨預報的準確性、實時性提出了更高的要求，這就需要人們更加重視遙感技術在暴雨預報中的應用，優化氣象衛星遙感技術的應用流程，積極引入更加先進的技術，豐富氣象衛星遙感系統功能，為人們的生命財產安全提供技術保障。

1.氣象衛星遙感技術概述

氣象衛星遙感技術就是指借助遙感技術、輻射測量技術、衛星系統，借助科學算法精準推演計算出大氣、海洋、陸地等各種物理量、生態參量的技術形式;在現代社會生活中，氣象衛星遙感技術主要運用于大氣監測、天氣氣候預報、災害監測等方面，在重大氣象防災減災中起到重要作用。氣象衛星遙感技術裝置攜帶多種氣象觀測儀，提前編制了大氣溫度、風力、濕度、云等多種氣象要素與天氣現象的參數;衛星承載氣象遙感器，能夠接收地球大氣層的可見光、紅外線、微波輻射數據，測量數據，將這些數據轉換為電信號傳輸給地面站;之后由地面站將原來的電信號復原，借助系統功能繪制地表、云層、海綿的圖片，經過處理與推演形成模型。在暴雨預報中應用氣象衛星遙感技術，工作人員在地面站獲取衛星傳輸來的可見光云圖，對熱帶氣旋、云團移動趨勢進行監測，一般情況下，白色表示太陽光反射強，灰黑色表示太陽光反射較弱;工作人員能夠利用紅外探測器獲取地區晴空大氣溫度、濕度的垂直分布情況，就散云中含水量、雨強分布情況，從而完成暴雨預報任務。

2.氣象衛星遙感技術在暴雨預報中的應用方法

2.1數據獲取與整理

在暴雨預報中應用氣象衛星遙感技術，需要明確暴雨監測區域，作為黑龍江省佳木斯氣象衛星地面站工作人員，需要選擇區域為佳木斯市市區內各區域、市區周邊，設置在每天凌晨2時、上午8時、下午14時，晚上20獲取佳木斯地區的氣象地面圖。工作人員要選擇合適資料，針對“暴雨預報”需求，獲取所轄區域的太陽反射光數據、云團移動數據、大氣溫度數據、大氣濕度數據、云中韓數量數據、氣旋數據、冷風數據、氣旋合并數據等，分析數據規律，判斷云朵移動的方向與趨勢，從而實現暴雨數據分析。

2.2構建暴雨預報模型

根據衛星反射出來的數據整理結果，工作人員利用氣象衛星遙感技術系統軟件將其繪制成地面圖，選取監測目標區域圖形，制作未來6小時的降雨預報模型。在模型建立環節，工作人員需要根據數據分析結果確定目標區域內的天氣特點，完成定性預報。之后進行定量預報，結合系統中的其他工具，比如：中尺度預報模式、傳真圖、物理量診斷功能、衛星云圖、雷達回波數據等進行模擬構建。一般情況下，工作人員可以利用衛星云圖確定降水量，借助雷達回波訂正降水精準區域，獲取最終降水量數據。

2.3形成天氣推理模塊

形成暴雨預報模型之后，工作人員對模型進行研究分析，可以得到一些預報因子，形成本區域的降雨預報推理模型;推理模型的構建，需要按照未來24小時內的降雨量，參照地面站以往降雨量、10mm降雨參數指標進行推理，推理內容如下：（1）氣旋運動情況，借助天氣圖查看分析氣旋運動情況;（2）根據預報模型計算降雨量是否≥10mm降水，推理降雨范圍的經緯度;（3）預報模型中各個時間節點與前一天同時間的云量變化對比，計算相應范圍的經緯度;（4）推理分析是否受到臺風影響，影響等級可以分為直接影響、間接影響、消失類等。通過傳真圖、天氣圖分析與推理以上因子情況，進一步深化預報模型，形成具體的暴雨預報大背景，提升暴雨預報的可靠性。

2.4計算降雨量

考慮到暴雨預報的復雜性，工作人員需要根據已經得到的預報模型計算降雨量，進一步提升暴雨預報的精準性。在降雨量的計算過程中，工作人員需要根據系統功能獲取相應數據，之后分析衛星云圖，根據云圖顯示確定搜索區域，明確且轉換參數坐標。之后，計算此區域的最大降水量、平均降水量，保存數據，得到具體降雨量。

2.5雷達修正實現預報

雷達修正是暴雨預報的最后環節，在氣象衛星遙感技術應用中，工作人員要意識到暴雨預報的及時性，借助系統中的雷達回波跟蹤監測目標區域的降雨變化情況、暴雨預警等級，以此修正暴雨預報。工作人員采用雷達回波觀察降雨預報模型，能夠直觀看到降雨量變化、區域變化，修正預報內容，更加準確的發出暴雨預警。雷達回波大小能夠直接影響降雨量監測結果，能夠直接實時反映降雨情況變化，但是不具備對未來降雨情況的預測功能，因此，在這一環節，工作人員需要加強對目標區域經緯度參數的控制，以此強化回波外推效果，實現暴雨預報目標。

3.氣象衛星遙感技術在暴雨預報中的應用發展趨勢

在氣象衛星遙感技術的應用過程中，各地區氣象衛星地面站工作人員積極引入先進技術，不斷豐富系統功能，這也是佳木斯地區地面站在暴雨預報中應用衛星遙感技術的努力方向。2019年，我國有關部門發出“全球氣象衛星遙感動態監測、分析技術及定量應用方法及平臺研究”研究項目，進一步發掘我國8顆風云系列氣象衛星的氣象監測與預報作用，通過構建高精度快速輻射傳輸模式形成集成反演算法，有效提升了氣象衛星遙感技術應用進度，實現對全球云、氣溶膠、大氣土壤溫濕度等不同指標的高頻詞、高精度推演計算，氣象災害預報精度提升5%，實現了對臺風、暴雨、干旱、沙塵暴和雪災等氣象災害的實時定量監測，衛星遙感監測成功率已經超過80%，面積監測精度超過85%。由此可見，在佳木斯地區地面站的工作中，工作人員要積極響應國家號召，主動引入先進技術，不斷提升氣象衛星遙感技術的應用能力，促進氣象衛星遙感技術應用的持續性發展。

4.結語

綜上所述，氣象衛星遙感技術是暴雨預報預警的主要技術，能夠直觀、精準發出暴雨預警，直觀呈現暴雨位置、降雨量，為人們的暴雨災害預防工作提供重要依據。在今后的氣象衛星遙感技術應用的過程中，建議立足暴雨預報需求，明確現代社會人們對暴雨預警的時效性、精準性、區域性要求，有方向的提升氣象衛星遙感技術水平，以多種技術加強遙感系統功能，加強數據整理與分析精準度，促使暴雨預報模型呈現精細化發展趨勢，準確計算降雨量，充分發揮氣象衛星遙感技術應用價值。

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作者簡介：鄭楠（1984.2-），女，黑龍江佳木斯人，本科，助理工程師，研究方向為氣象衛星遙感天線。

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