摘要：为研究西南涡降水云特征，检验FY-4A卫星对流初生（CI，Convective Initiation）产品对西南涡强降水云的监测效果。利用ERA5资料、FY-4A产品与地面气象站点小时降水数据，将2022年夏季受西南涡影响的降水站点与最临近卫星像元、ERA5数据建立样本集，并结合2021年一次西南涡天气过程进一步分析CI与降水的时空对应关系。得到以下主要结果：（1）卫星CI信号相对于降水的提前量不同。CI产品能够在0到1小时内较好指示强降水大致落区，但在单位像元上出现CI，随后1小时发生弱降水、中降水、一般强降水与对流性强降水的百分率分别为9.2%、1.7%、0.6%与0.4%；而未识别到CI时，对应各类降水发生的百分率依次为77.6%、7.5%、2.3%和0.7%，表明CI产品对降水指示存在较大不确定性。（2）对比CI出现时与西南涡强降水云的早期对流特征，发现在一般性强降水与对流性降水发生前1的小时，700 hPa相对湿度阈值均为86%，水汽通量散度中位数分别为-3.9×10⁻⁴ kg⋅m⁻²⋅s⁻¹和-5.4×10⁻⁴ kg⋅m⁻²⋅s⁻¹。但卫星CI信号出现时，相对湿度箱体下四分位数为80.7%，且存在若干样本低于该值；水汽通量散度中位数为-2.6×10⁻⁴ kg⋅m⁻²⋅s⁻¹。表明CI出现后降水偏弱主要与700 hPa湿度不足及水汽辐合较弱有关。（3）从云体垂直演变来看，在强降水前的1小时，云顶亮温集中在-85 ℃到0 ℃，小时云顶降温量关于云顶亮温拟合曲线的回归截距相比弱降水和中降水更大，说明西南涡强降水云在发展过程中具有显著的云顶快速降温特征。一些能在1小时内迅速发展的强降水云，其提前1小时的亮温未达到FY-4A判识CI启动时的-49℃阈值，致使CI产品未能提前做出预警。此外，不同降水型的云顶高度有时表现出相似特征，但云体厚度差异显著。CI产品对云体厚度探测能力不足，易造成强降水的空报。水平演变上，西南涡环流中通常伴随云团的新生与合并。CI信号在云团中部与强降水具有良好对应，但在其后部边缘及合并间隙处指示较差。本文通过研究西南涡降水云的一些特征，分析并揭示了CI产品在强降水预测中的不确定性，可为未来提升卫星对强降水云的监测能力提供参考。
关键词：FY-4A卫星；CI产品；西南涡；强降水云；监测效果


 

FY-4A卫星；CI产品；西南涡；强降水云；监测效果