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辐射计在气象预报中的应用
【 2026-01-07 09:18 】【 浏览 206 】

辐射计在气象预报中是一种重要的遥感探测仪器,主要用于测量大气中的辐射信息,进而反映大气温湿度、云、降水等关键气象参数。


激光辐射辐射计

核心应用领域

大气温湿度垂直探测 

- 原理:辐射计通过接收大气中不同高度气体分子(如氧气、水蒸气)发射的微波或红外辐射,反演大气的温度和水汽的垂直分布。

- 应用:提供高时间分辨率的大气温湿度廓线,弥补探空气球每日仅少数时次的观测不足,有助于分析大气稳定度、逆温层、水汽输送等,提升短期天气预报(如雷暴、暴雨)的准确性。

云和降水监测

- 微波辐射计:可探测云中液态水含量、冰水路径及降水强度,尤其在非降水性云(如层云、积云)的监测中具有优势。

- 应用:

- 实时监测云系发展和演变,为短临预报(0-2小时)提供依据。

- 结合雷达数据,提高降水类型(雨、雪、冰雹)和强度的预报精度。

水汽总量和液态水路径监测

- 通过反演大气可降水量和云液态水路径,帮助预报员判断水汽饱和程度和降水可能性,对暴雨、大雾等预报有重要指示意义。

数据同化与数值预报

- 辐射计数据可输入数值天气预报模型,通过数据同化优化初始场,改善模式对温湿度场、云微物理过程的描述,显著提升预报准确率(尤其是中长期预报)。

恶劣天气预警 

- 通过连续监测大气边界层热力变化,辅助识别强对流天气(如雷暴、飑线)的前兆信号,为气象灾害预警提供支持。

气候研究

- 长期辐射计观测数据可用于分析气候趋势,如全球水循环变化、云辐射反馈等,为气候模式提供验证依据。

技术特点与优势

连续自动观测:无人值守,全天候工作,时间分辨率高(分钟级)。

遥感能力:非侵入式探测,不影响大气状态。

多波段协同:微波与红外辐射计结合,可探测不同高度的大气参数。

实际应用场景

气象站网:作为边界层观测的重要组成部分。

机场气象:监测低空风切变、雾、低云,保障航空安全。

防灾减灾:在洪涝、滑坡等灾害易发区部署,提供实时水汽监测。

辐射计通过提供高时空分辨率的大气参数,已成为现代气象预报体系中不可或缺的观测手段。结合卫星、雷达、探空等数据,它显著提升了天气预报的精细化水平和预警时效,尤其在短临预报和极端天气监测中发挥关键作用。

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