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塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠,它特殊的地理位置和地理环境决定了塔克拉玛干地区水汽分布的特殊性,研究塔克拉玛干沙漠地区的水汽空间分布及其变化规律对了解该地区的能量与水分循环以及水资源的分布都极为重要。基于此,本文使用2007年FY-2C的卫星数据资料,并结合沙漠地面台站的GPS水汽总量数据,设计了针对塔克拉玛干沙漠地区进行云检测的方法,对大气水汽总量进行了反演;制作了2007年1-2月,7—12月的每5天一次的大气水汽总量数据集,同时对塔克拉玛干沙漠地区夏、秋、冬季三个季节沙漠地区的水汽分布特征进行了分析,对冬、夏季节水汽变化情况进行了讨论。主要得到了以下结论:
(1)鉴于沙漠地区本身的气候特征,本文设计了针对沙漠地区的云检测,使用了“最高亮温底图”方法,同时还结合分裂窗通道亮温差,以及红外、可见光通道亮温阈值法。通过实例分析验证,这种云检测方法适用于塔克拉玛干沙漠地区。
(2)通过对塔克拉玛干沙漠夏、秋、冬季的水汽分布情况分析,发现沙漠地区大多数时间是西部、北部地区水汽多;东部、南部地区水汽量少。这一状况与其它文献中使用其它资料和方法所分析得到的沙漠地区水汽分布情况基本相符。同时由于我们使用卫星资料的时间分辨率高,沙漠地区水汽分布的细节例如沙漠中的河流等地理信息所对水汽分布的影响也在水汽分布图中得到了体现。
(3)通过对比验证了NCEP可降水量资料在塔克拉玛干沙漠区域分布形势跟实际不符。将塔中站2007年的NCEP可降水量资料与GPS可降水量资料做对比,除了夏季GPS可降水量略大于NCEP可降水量之外,其它各月NCEP可降水量均大于GPS可降水量。
(4)从沙漠地区冬季和夏季水汽变化率图,分析后发现,沙漠东部、南部比起沙漠西部、北部地区冬夏季的绝对水汽总量变化值要大。而沙漠腹地的冬夏季水汽相对变化率是比较大,因为沙漠腹地下垫面的沙漠效应,这点不难理解。