晴空条件下全天空成像仪云量计算方法的改进
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.
云观测 全天空成像仪 云量计算 误差修正 晴空条件
周文君 牛生杰 张宇 郭人杰 盛也
江苏省盐城市气象局 江苏 盐城 224000 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
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2013-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）