黎明星看大气 风云三号黎明星观测图像发布
中国天气网讯 今天（9月29日）是风云三号黎明星第二次对公众发布观测图像，本次主题为“黎明星看大气”。
当一幅幅色彩鲜艳的图像展现在您的面前时，您不要为他的画风而误以为是梵高的作品，它其实是风云三号E星——我们的“黎明星”探测到的全球洋面风场分布、全球大气不同高度层的温度与湿度分布情况。黎明星可以探测从地面到60公里高度的37层大气状况，为数值天气预报提供高密度、高精度的输入数据。
风起云涌，热能生风。本次发布的图像是风云三号E星搭载的风场测量雷达、微波温度计、微波湿度计和全球导航卫星掩星探测仪共四台遥感仪器探测资料的综合产品，揭示了全球大气层完整的动力学和热力学动态演变的规律和趋势，对于分析和预报对人类社会影响巨大的台风、暴雨等各类极端灾害性天气现象提供了最直接、最准确的实测初始场资料。风云气象卫星首次主动探测“风”的信息，真正实现了风云卫星测“风云”的初心和夙愿。
目前风云三号黎明星正在开展在轨测试工作，我们全面落实总书记“人民至上、生命至上”的指示精神，秉着边测试边应用的指导思想，目前这些产品已经具备生产能力，将提前投入应用测试，全力助力于国庆气象服务保障。
下面介绍一下本次发布的五幅图像：
图一、FY-3E 洋面风场月平均产品（2021年9月）
本图具有典型的气候指示意义，我们可以清晰地看到预报员天气分析时常用的赤道辐合带、副热带高压、信风、季风、越赤道气流、绕极西风等典型的气候特征。
赤道辐合带是热带地区主要的、持久的大尺度天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。赤道辐合带有明显的季节性位移，北半球夏季（9月）它位于赤道以北。从图中，我们可以看到9月赤道辐合带在太平洋表现出良好的对称性，这是由赤道太平洋上空东北信风和东南信风交汇形成；但是在印度洋上空有明显的纬向不对称特征，这是受到东非沿岸和印尼之间的越赤道气流，通常也称为索马里低空急流的影响。
在南半球海洋上空，存在四个由高压主导的反气旋，表明9月南半球海洋以晴好天气为主。在南半球南纬40°-60°之间的海面上，常年存在着稳定、强劲的西风气流，通常称为绕极西风，它与南半球海洋的面积占绝对多数有关。
图二、FY-3E 全球大气温度场垂直层分布（2021年9月27日黎明）
图二展示了今年9月27日黎明时刻950、850、700和500hPa四个高度全球的温度分布情况。在各层高度上，温度最高的区域是非洲的撒哈拉沙漠（图中颜色最深的区域），温度最低的区域是格陵兰岛和南极洲大陆（图中颜色最浅的区域）。
整体而言，热带赤道有净的入射辐射，而极地地区有净的出射辐射。因此，北半球高纬度地区失去热量，低纬度地区获得热量。在欧洲大陆以南，由于撒哈拉沙漠的存在（入射＜出射），高低纬度大气在南北方向上热量交换不大，因此，欧洲的天气气候变化比较平缓。而在我国，由于低纬大气与高纬大气在南北方向上的热量交换很大，因此剧烈天气频发。
图三、FY-3E 全球大气湿度场垂直层分布（2021年9月27日黎明）
图三中四个小图分别为950、850、700和500hPa的水汽分布图。可以看出，越在低层，水汽含量越充沛。我们还可以看到受到印度季风和东亚季风的影响，为我国源源不断地带来了印度洋和西太平洋大量的水汽。
降水的发生离不开水汽条件（不然就是无米之炊）。 我们知道，48.7%的水汽总含量在850hPa以下，77.5%的水汽在700hPa以下，92.5%的水汽在550hPa以下，即对流层中低层的水汽占大气水汽总含量的3/4以上。因此，天气预报中特别关注500hPa以下的水汽分布。
这里，我们用比湿来表征大气水汽状况。比湿是指在一团湿空气中，水汽质量与该团空气总质量的比值，以g/kg为单位，即每一千克质量湿空气中所含水汽质量的克数。
图四、FY-3E 全球大气湿度场时间演变（2021年9月11日-26日，黎明，850hPa）
图四为今年9月11日至26日的全球水汽时间演变图。图中可见，我国东部和南部洋面上有两个高湿度区，分别对应今年第13、14号台风“康森”和“灿都”。从动画中可以清楚地看到，9月11-12日“康森”台风的自东向西移动在越南登陆、9月11-18日台风“灿都”自南向北移动在日本登陆的过程，同时可以看到台风移动过程携带的大量水汽。
在我国，9月中旬，存在一条自西南地区经西北东部延伸至东北的水汽输送带，对应上述地区的强降雨天气。在孟加拉湾和印度洋北部也有高湿度区，对应活跃的南亚季风。
目前越赤道气流和季风对我国的水汽输送充沛，未来结合大陆上副热带高压的位置，可以判断出十一期间雨带的位置。
图五、FY-3E 台风结构三维探测 （2021年9月10日黎明，“灿都”台风洋面风场和暖心结构）
图五是今年9月10日台风“灿都”的垂直温度分布图，可见“灿都”垂直方向上温度呈明显的“冷-暖-冷”的结构，台风深厚的暖心结构特征清晰。
台风是一个低值系统，在低层四周空气向台风中心流入，膨胀冷却使台风低层气温降低；但由于内流空气从广大洋面不断吸收热量和水汽，部分抵消了膨胀冷却的影响，因此台风低层冷心的范围较小。在台风中层，由于台风内部大量暖湿空气上升，不断释放凝结潜热，因此，一般在台风中层是一个暖心结构。再往上，绝热冷却使得上升空气温度低于环境温度，因此又是一个冷心结构。
