[发明专利]一种基于卫星遥感和探空廓线的积雨云监测方法

权利要求书

1.一种基于卫星遥感和探空廓线的积雨云监测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、站点大气廓线构建

将每天高空探测的秒级温度、湿度、压强、高度数据在垂直方向上处理成间隔50米的逐层廓线数据；对逐层廓线数据的各层进行算术平均以及按月算术平均；利用rttov软件对风云四号卫星6个红外通道6.25um、7.10um、8.50um、10.80um、12.00um、13.50um的逐层透过率进行计算，分析各高度层次对6个红外通道的贡献，筛选出6.25um、7.10um、10.80um、12.00um这4个通道作为后续辐射亮温处理的通道；

S2、卫星产品处理和积雨云判别样本选择

对风云四号卫星辐射成像仪1级产品的4KM分辨率数据进行处理，由站点经纬度找到4个红外通道对应行列号的初值，再根据相应通道定标表将初值转为亮温值BT_6.25、BT_7.1、BT_10.8、BT₁₂；对风云四号卫星2级产品中的云类型CLT、云相态CLP、云顶高度CTH、云顶温度CTT数据进行处理；在逐小时站点观测数据库表中找到有积雨云样本，并提取积雨云出现的时间序列，做为有积雨云样本Y_cb；在逐小时站点观测数据库表中找到无积雨云样本，做为无积雨云样本Y_no；

S3、积雨云判别因子概率计算：

BT_10.8亮温阈值为-32℃，-32-0℃记为BT0，小于-32℃记为BT1；统计BT0和BT1在有积雨云样本中的概率P(BT0|cb)和P(BT1|cb)；统计BT0和BT1在无积雨云样本中的概率P(BT0|no)和P(BT1|no)；

计算高层水汽与水汽通道亮温差(BT_6.25-7.1),并计算BT_6.25-7.1在有、无积雨云样本中的概率密度分布函数P(BT_6.25-7.1|cb)和P(BT_6.25-7.1|no)；

计算水汽与红外通道亮温差(BT_7.1-10.8)，并计算BT_7.1-10.8在有、无积雨云样本中的概率密度分布函数P(BT_7.1-10.8|cb)和P(BT_7.1-10.8|no)；

计算水汽与长波红外通道亮温差(BT_7.1-12)，并计算BT_7.1-12在有、无积雨云样本中的概率密度分布函数P(BT_7.1-12|cb)和P(BT_7.1-12|no)；

计算各个云类型在有积雨云样本中和无积雨云样本中的概率；

计算各个云相态在有积雨云样本中和无积雨云样本中的概率；

计算云顶气温差，依据相应月份站点逐月大气廓线高度温度序列，通过线性插值方法得到云顶高度处对应的温度，并减去云顶温度，得到再加工的云顶气温差(T_kx-ct)，并计算T_kx-ct在有、无积雨云样本中的概率密度分布函数P(T_kx-ct|cb)和P(T_kx-ct|no)；

S4、积雨云的贝叶斯分类建模

建立积雨云的贝叶斯分类建模，并约定：如果云类型或者云相态中出现晴空和不确定，则直接认为无积雨云；如果BT_10.8亮温大于0℃时，则直接认为无积雨云；其他情况将卫星监测产品带入贝叶斯分类模型得到有、无积雨云的结论。