Distribuições de temperaturas de brilho simuladas (esquerda) e observadas (direita) na 24ª hora, Crédito:Science China Press
A nuvem é um rastreador para uma variedade de mudanças climáticas significativas. Imagens de nuvens obtidas por sensoriamento remoto por satélite são de grande ajuda para os meteorologistas na compreensão dos processos climáticos passados e presentes de uma forma macroscópica. As previsões feitas diretamente por meio de imagens de nuvem de satélite são um dos principais objetivos dos meteorologistas e meteorologistas. Estudos recentes têm mostrado que é possível produzir previsões de imagens de nuvem de satélite para até dezenas de horas.
Um artigo de pesquisa de autoria de Shi Xiaokang, Li Yaodong, Liu Jianwen, Xiang Xizi, e Liu Le, do Instituto Meteorológico de Aviação de Pequim, apresentam um método para simular imagens de nuvem infravermelha FY-2-D, e analisa em detalhes os efeitos dos erros de simulação nos parâmetros de nuvem climática numérica regional WRF sobre a precisão da simulação da temperatura de brilho do canal infravermelho FY-2-D.
Adotando os produtos do modelo numérico regional de previsão do tempo WRF de alta resolução e o modelo de transferência direta de radiação RTTOV, os cinco pesquisadores fizeram uma tentativa de simular a temperatura de brilho do canal infravermelho de um satélite meteorológico geoestacionário, e comparou com as imagens reais de nuvem de satélite.
Os resultados mostram que os coeficientes de correlação das temperaturas de brilho simuladas e observadas dos quatro canais de infravermelho são todos maiores do que 0,5 de zero a 24 horas, e o erro quadrático médio (RMSE) de cada canal é controlado em 10 a 27 K, que é melhor do que o resultado da pesquisa anterior de 20 a 40K. O padrão de distribuição e a estrutura do sistema meteorológico refletido pela imagem de nuvem prevista têm uma grande semelhança com a imagem real de nuvem de satélite, que pode fornecer uma certa referência para a previsão do tempo.
O sucesso ou fracasso da previsão da imagem da nuvem depende principalmente de dois fatores:a precisão da previsão numérica do tempo, e a racionalidade do modelo de transferência de radiação. O mais crítico para a previsão numérica do tempo é a temperatura atmosférica e a estrutura de umidade do modelo e a precisão e exatidão das previsões de processos em macro e microescala de nuvens, enquanto o modelo de transferência de radiação se concentra na descrição precisa de diferentes estruturas atmosféricas, especialmente processos de nuvem e chuva.
A ênfase desta pesquisa é colocada na simulação e verificação do efeito da sensibilidade do atual modelo geral de transferência rápida de radiação para o modelo numérico de nuvem macro e micro produtos de predição. Os resultados mostram que melhorar a capacidade de previsão do modelo e a adaptabilidade do modelo de transferência de radiação para diferentes processos de nuvem será uma direção importante para pesquisas futuras.
Nuvens em constante mudança são difíceis de prever. A previsão da imagem de nuvem atual pode fornecer apenas algumas referências para o desenvolvimento de sistemas em nuvem com grandes escalas e ciclos de vida mais longos. Contudo, com o avanço da tecnologia, A previsão numérica de alta precisão do tempo para vários tipos de processos climáticos está fadada a se tornar mais forte, e o modelo de transferência de radiação se tornará mais razoável. Assim, a previsão de imagens de nuvens de satélite que podem refletir diretamente a mudança macroscópica das nuvens estará mais próxima da aplicação operacional.