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Analysis of the Relationship between the Cloud Water Path and Precipitation Intensity of Mature Typhoons in the Northwest Pacific Ocean
Advances in Atmospheric Sciences ( IF 6.5 ) Pub Date : 2020-03-30 , DOI: 10.1007/s00376-020-9204-9
Shuang Luo , Yunfei Fu , Shengnan Zhou , Xiaofeng Wang , Dongyong Wang

The relationship between precipitation intensity and cloud water in typhoon systems remains unclear. This study combined time- and space-synchronized precipitation and spectral data obtained by the Precipitation Radar (PR) as well as the Visible and Infrared Scanner (VIRS) onboard the TRMM satellite, to overcome the limitations of precipitation properties and cloud parameters not being synchronized in previous studies. A merged dataset of near-surface rain rate (RR) and corresponding cloud water path (CWP) was established and used to analyze the potential correlation between cloud microphysical properties and precipitation, to deepen our understanding of the evolution of cloud to rain. In addition, 25 collocated satellite overpasses of mature typhoon cases in the Northwest Pacific Ocean from 1998 to 2012 were obtained, and the relationships between the CWP and RR of 144 515 pixels were analyzed in detail. The results show that the CWP and RR of mature typhoon systems with different precipitation types, precipitation cloud phases, and vertical depths of precipitation can be fitted by a notable sigmoid function, which may be useful for estimating CWP and parameterizing precipitation in models. Furthermore, the relationship was applied and tested with an independent sample to show that RR is a significant indicator of CWP. 本文利用TRMM卫星搭载的测雨雷达PR和可见光/红外扫描仪VIRS获取的准时间同步探测的降水和光谱资料有效克服了云参数与降水观测时空不同步的问题. 基于两种仪器的匹配融合数据集分析了成熟台风云水路径与降水强度的分布特征, 并以1998年至2012年西北太平洋25个成熟台风144 515个降水像元为研究对象, 充分考虑台风系统的降水类型、 降水云相态和降水深厚度, 分析了西北太平洋成熟台风云水路径与降水强度的指示关系. 研究结果表明不同降水类型、 降水相态和降水深厚度的成熟台风降水云系的云水路径与降水强度可用函数关系式进行拟合, 且该关系通过了显著性和个例应用检验, 这表明近地表降水强度对云中含水量具有一定的指示意义. 本研究有助于加深对云降水发展演变规律的理解, 同时为定量估计云水路径开辟了新的途径.

中文翻译:

西北太平洋成熟台风云水道与降水强度关系分析

台风系统中降水强度与云水之间的关系尚不清楚。该研究结合了TRMM卫星上的降水雷达(PR)和可见光和红外扫描仪(VIRS)获得的时空同步降水和光谱数据,以克服降水特性和云参数不同步的局限性在以往的研究中。建立了近地表降雨率(RR)和相应云水路径(CWP)的合并数据集,用于分析云微物理特性与降水之间的潜在相关性,以加深我们对云到雨演变的理解。此外,还获得了1998-2012年西北太平洋成熟台风案例的25个并置卫星立交桥,并详细分析了144 515个像素的CWP和RR之间的关系。结果表明,具有不同降水类型、降水云相和降水垂直深度的成熟台风系统的CWP和RR可以用显着的sigmoid函数拟合,这可能有助于模型中估计CWP和参数化降水。此外,使用独立样本应用并测试了这种关系,以表明 RR 是 CWP 的重要指标。本文利用TRMM卫星搭载的测雨雷达和可见光/红外仪VIRS获取的准时间同步探测的捕获和光谱有效节能了云扫描参数与实现数据时空不同步的问题。基于两种方法的融合融合数据集分析了台风云水路与健康成长的分发特征,并以1998年至2012年西北部25个成熟台144 515个为像元研究对象,充分考虑台风系统的持续类型、后续云相态分析和持续云深度,到了太平洋边缘台风水路径与健康状态的指示关系。研究结果证明不同的方法、状态状态和应用深度的确定性的台风实现云的系统水路径与发现可用的方法关系式进行方法,并且应该通过示例性和应用检验,这证明了。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?近地表运动强度对云中含水量具有一定的指示意义。本研究加深对云发展发展趋势的理解,
更新日期:2020-03-30
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