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遙感技術:追蹤南極繞極氣旋

2013-08-23 | 行業資訊

在日前結束的“2013年極地專項工作中期檢查及技術研討會議”上,東海預報中心承擔的“繞極氣旋移動路徑圖編繪”項目以其工作創新、制圖規范、工作報告完整、執行效果良好,順利通過中期檢查。

該項目是我國海洋領域首次利用遙感技術手段對繞極氣旋進行季節性追蹤監測,并編繪氣旋移動路徑圖,為南極繞極氣旋運動統計和研究、南極調查氣象預報保障等提供統計支持數據。

擬定圖件編繪技術流程

繞極氣旋是影響極地區域暴風雪天氣的最主要因素之一,其發生區域覆蓋范圍廣、移動路徑經度跨度大,且具有多發性。對其移動路徑的追蹤和運動規律分析研究是南極地區天氣系統和預報理論研究的基礎支撐信息。極地區域的特殊地理位置和環境條件使得該區域的氣象觀測手段有限,對繞極氣旋的持續監測信息稀缺。

遙感技術:追蹤南極繞極氣旋

為此,東海預報中心整合遙感、海洋氣象等專業技術力量,成立項目組。在國內研究基礎弱、實踐經驗缺乏、基本沒有相關數據處理和圖件編繪作業規范的條件下,他們一邊積極向相關業務單位調研學習、確認成果需求、擬定技術方案和成果規范,一邊緊鑼密鼓地展開數據源與現有技術的選擇和整合工作。項目組原本擬定使用極地站接收的南極地區遙感數據進行處理,但在實際操作中發現,極地站數據無法滿足實時回傳。為了進行數據流測試,項目組下載了共享的遙感數據,經過鑲嵌實驗,又發現每日14軌的數據鑲嵌處理計算量在時間上根本無法實現。

沒有適合的數據源怎么辦?項目組開始搜尋查找國內外極地遙感研究的主要機構網站,分析共享遙感數據,希望能找到適用的數據源。功夫不負有心人,他們終于發現了合適的南極區域PMSL(海平面氣壓場)遙感影像數據,該數據源日更新頻率3次,對氣旋表達充分,且兼具遙感云圖和氣壓場等信息,對繞極氣旋的中心示蹤和追蹤都十分有利。根據選定數據源的特點和優勢,項目組迅速擬定圖件編繪技術流程,從2012年6月起開始了數據源定制下載工作。

提出繞極氣旋判讀標準

極地區域天氣系統較中低緯度地區有其獨有的特點和規律,這與預報中心日常業務中經常接觸研究的天氣系統不盡相同。項目組經過研究探討,提出了自成一體的繞極氣旋判讀標準,為遙感影像中氣旋的特征判讀制定了原則性規范。

當處理流程初步確立時,距離年度任務完成時限已不到6個月。項目組確定將當年南極冬季(以我國7月~8月為例)的繞極氣旋移動路徑追蹤和研究,作為2012年度制圖任務工作的目標。由于正值汛期海洋災害高發期,項目組成員在承擔海洋災害預警報、海洋災害遙感監視監測等繁重的業務任務的同時,犧牲休息時間,加班加點完成了制圖任務。

經過近1年的艱苦探索和實踐,東海預報中心開發出一套完整的數據處理流程,尋找到了較目前使用地面氣壓場時間空間分辨率都更高的遙感數據源,提交了當年南極冬季繞極氣旋移動路徑的圖件成果。

我國南極科考船“雪龍”號的每次遠征都是在南極的夏季進行。項目組認識到對南極夏季繞極氣旋活動情況的移動規律研究,在極地科考氣象保障工作中有著重要的應用前景。在2013年項目任務中,東海預報中心將重點對南極地區夏季(2012年12月~ 2013年2月)的繞極氣旋移動情況進行統計研究,進一步完善和拓展預警報技術水平與能力,為我國極地科考活動提供自主服務,為年度中長期預測提供更基礎的數據和更豐富的手段。

標簽: 遙感技術 南極

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