晴空条件下全天空成像仪云量计算方法的改进

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• 作者：周文君牛生杰张宇郭人杰盛也
• 会议时间：2013-10-23
• 关键词：云观测 ; 全天空成像仪 ; 云量计算 ; 误差修正 ; 晴空条件
• 作者单位：周文君,张宇,郭人杰,盛也(江苏省盐城市气象局 江苏 盐城 224000)牛生杰(南京信息工程大学 中国气象局大气物理与大气环境重点开放实验室,江苏 南京 210044)
• 母体文献：第30届中国气象学会年会论文集
• 会议名称：第30届中国气象学会年会
• 会议地点：南京
• 主办单位：中国气象学会
• 语种：chi
• 分类号：P41;P4

摘要

全天空成像仪(TSI-440)可以实现白天全天空云量的持续自动监测,时空分辨率较高,得到的云量计算结果更精确.本文介绍了TSI-440的基本原理,并基于太湖地区TSI仪器的观测资料及无锡站地面观测资料,采用Photoshop及matlab等软件详细地分析了晴空条件下图像的成像特征及云量的计算误差.结果发现:TSI仪器容易高估太阳周边的云量,尤其在太阳高度角较小时,成像仪更容易误识别近地面区域的云量大小.这种现象来源于可见光对雾霾粒子的前向散射作用,使太阳周边的气溶胶粒子显得更白更亮,进而造成了误差,经统计:晴空时的云量计算误差在15%-20%.针对这种情况,文中采用Long提出的云量改进型方案,在时间和空间上进行统计分析,建立一套减小太阳周边以及近地平区域云量误差的计算方案,并将该方案应用于计算中.结果发现:使用该方案得到的云量计算结果更接近实际情况,经统计晴空及少云情况下的云量计算误差分别由17.388%和13.4%下降为6.478%和1.75%,有效地减小了晴空少云时的云量计算误差.