气象卫星与讲义雷达探测
卫星气象学讲义 第二章 卫星的运动和气象卫星
云图、云迹风、高垂直分辨率T、 P、Q廓线、云参数、OLR、SST、地表 特征、闪电分布
METEOSAT
MSG
主
自旋、3通道可见、
要
红外成像仪
自旋、12通道可 见红外成像仪
功 能
云图、云迹风、OLR、 SST、云参数
云图、云迹风、OLR、SST 云参数、地表特征
GOES 卫星
METEOSAT 卫星
第二章 卫星的运动和气象卫星
第一节 卫星的运动规律
一、卫星的运动方程
设想：① 地球、均质、理想球体，质心就是地心； ② 卫星—地球的距离≫卫星本身的大小，质点； ③ 卫星质量/地球质量，忽略卫星的质量； ➃ 忽略其它天体。
取地心为原点，地心指卫星近地点为极轴方向的平面极座 标系，根据引力定律可得到卫星在空间运动的方程组
面间的（升段）夹角。
升交点赤径（）：卫星由南半球飞
春分点 方向
往北半球那一段轨道称为轨道的升段；卫
星由北半球飞往南半球那一段轨道称为轨
道的降段；把轨道的升段与赤道的交点称
升交点。轨道的降段与赤道的交点称降交
点。升交点的位置用赤径表示。
偏心率（e）； 轨道半长轴（a）；
N’
D
r
A
B
倾角
F
轨道平面
NOAA-K 卫星
极轨业务气象卫星（续1）
发射国家
现状
未来发 展
中国
主 要 功 能
FY-1C、D
FY-3
10 通 道 可 见 光 、 红 外 扫 描 辐 射仪
可见红外线成像仪、高分辨 率红外分光计、微波成像仪、 微波辐射仪、、紫外臭氧探 测器、中分辨率成像光谱辐 射仪
课件-讲座10-雷达、卫星测雨
2 测站、雷达、卫星 各自的产品
2 测站、雷达、卫星 各自的产品
2 测站、雷达、卫星 各自的产品
小结 站点、雷达、卫星
各有所长、各有所短 相互不可替代
3 雷达测雨 雷达的分类
凡是不具有多普勒性能的雷达称为非相干雷达或常 规气象雷达，具有多普勒性能的雷达称为相干雷达 或多普勒雷达。 主要的气象雷达有： 测云雷达。是用来探测未形成降水的云层高度、厚 度以及云内物理特性的雷达。其常用的波长为1.25 厘米或0.86厘米。工作原理和测雨雷达相同，主要 用来探测云顶、云底的高度。如空中出现多层云时， 还能测出各层的高度。由于云粒子比降水粒子小， 测云雷达的工作波长较短。测云雷达只能探测云比 较少的高层云和中层云。对于含水量较大的低层云, 如积雨云、冰雹等,测云雷达的波束难以穿透，因而 只能用测雨雷达探测。
福建292041雷达测雨雷达测量的局限性不同位置不同波长的雷达探测结果可能不同302041雷达测雨雷达的局限性遮蔽物312041雷达测雨雷达的局限性雷达位置差异322041雷达测雨雷达的局限性雷达位置差异雷达电磁波在降水和大气中的衰减情况不同探测的回波形态和强度也可能不同332041雷达测雨雷达资料的产品线342041雷达测雨雷达资料的获取和使用ftp功能352041雷达测雨雷达资料的获取和使用中国气象局雷达通用数据格式v12有代码用于读取能够自由实现雷达产品显示和二次处理功能362041小结但不是万能的372041卫星测雨星载测雨雷达产品经过近50年的发展基于可见光红外和微波等各类卫星传感器的降水反演算法也逐渐发展成熟起来
6 基于雷达的临近预报技术
识别追踪和外推预报技术主要以雷达资料为基础，在这 方面，交叉相关外推和回波特征追踪识别外推是比较成 熟的技术，已经用于许多的临近预报业务系统中，其缺 陷是预报时效较短，准确率也不是很高。
雷达气象学之第一章(天气雷达系统及探测理论)
天气雷达产品的显示方式2
• RHI (距离高度显示）：固定方位角，天线 做俯仰扫描，探测某方位上回波垂直结构 。坐标：R－最低仰角的斜距； H－按测高 公式计算（标准大气折射）。
天气雷达产品的显示方式3
• CAPPI （等高平面位置显示）：雷达以多 个仰角（仰角逐渐抬高）做0－360 °扫描 ，得到三维空间回波资料（体扫描），利 用内插技术获得某高度的平面分布
• 基本径向速度：表示整个360度方位扫描径 向速度数据，径向速度即物体运动速度平 行与雷达径向的分量。径向速度有许多直 接的应用，可以导出大气结构，风暴结构， 可以帮助产生、调整和更新高空分析图等。 平均径向速度产品有两点局限性：一是垂 直于雷达波束的风的径向速度被表示为0； 二是距离折叠和不正确的速度退模糊。
• 散射开来的电磁波称 为散射波
入射波
散射波
• 雷达波束通过云、降水粒子时将被散射， 其中有一部分散射波要返回雷达方向，被 雷达天线接收，在雷达显示器上就反映有 回波信号。
二、散射成因
• 微粒——粒子在入射电磁波极化下作强迫 的多极振荡，从而发出次波（散射波）。
• 粒子对电磁波的散射只改变电磁波的传播 方向,没有改变能量大小。
• d≈λ的大球形质点的散射，称为米散射。
§3.2 球形水滴和冰粒的散射
• 雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷 达方向（即θ= 180º方向）的那一部分能量， 这部分能量称为后向散射能量。
在a 2 r 1时 的瑞利散射条件下
在a 2 r 复数1时模的平方
后(向) 散16射 44函r6数mm：22 12(2 代入 4 ( )中
• 产品生成：根据操作员的输入指令，RPG在 体积扫描的基础上产生所需产品。
气象卫星的概念
气象卫星的概念气象卫星是一种人造卫星，用于在太空中收集和传输气象数据，以便科学家和气象学家预测和分析天气现象。
气象卫星在全球气象观测和预警系统中发挥着至关重要的作用。
气象卫星的历史气象卫星的历史可以追溯到20世纪60年代。
当时，美国发射了第一颗气象卫星TIROS-1，它于1960年4月1日升空。
随后，各国开始发射自己的气象卫星，气象卫星技术得到了迅速发展。
气象卫星的类型气象卫星主要分为两类：极地轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。
极地轨道气象卫星：这类卫星沿着极地轨道运行，可以覆盖地球的南极和北极地区。
极地轨道气象卫星的优点是可以观测到地球的整个表面，并且由于轨道速度较快，可以实时传输数据。
地球静止轨道气象卫星：这类卫星位于地球静止轨道上，相对于地球静止不动。
地球静止轨道气象卫星的优点是可以持续观测某一特定区域，适用于气象预报和气候研究。
气象卫星的功能气象卫星主要用于以下方面：1.观测天气现象：气象卫星可以实时监测地球表面的天气状况，如云层、降水、温度等。
2.预测天气：通过收集气象数据，气象卫星可以帮助科学家预测天气变化趋势，提高天气预报的准确性。
3.气候研究：气象卫星可用于长期观测地球气候的变化，分析气候趋势，为气候变化研究提供数据支持。
4.环境监测：气象卫星可以监测地球环境的变化，如大气污染、森林火灾、海冰融化等。
5.灾害预警：气象卫星可以帮助预警自然灾害，如台风、暴雨、干旱等，为灾害防范和救援提供数据支持。
我国气象卫星的发展我国气象卫星发展经历了从试验性到业务化、从单一功能到多功能的发展过程。
目前，我国已经成功发射了多颗气象卫星，包括极地轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。
风云一号气象卫星是我国第一代太阳同步轨道气象卫星，于1988年9月7日发射升空。
虽然初期卫星发生故障，但后续成功发射了多颗风云一号卫星，为我国气象观测提供了重要支持。
风云二号气象卫星是我国第一代地球静止轨道气象卫星，于2004年发射。
T11雷达与卫星气象学
南京信息工程大学2012年研究生招生入学考试《雷达与卫星气象学》考试大纲科目代码：T11科目名称：雷达与卫星气象学《雷达气象学》占50％，《卫星气象学》占50％第一部分课程目标与基本要求一、课程目标《雷达气象学》与《卫星气象学》是大气探测专业学生的两门重要专业课。
《雷达气象学》主要包括雷达探测基础理论和回波信息分析与应用两大部分，系统地讲述雷达探测气象目标的基础理论，即回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，脉冲多普勒天气雷达工作原理，回波信息的分析原则及其应用，等等。
《卫星气象学》主要包括卫星遥感基础理论和卫星云图资料的分析应用技术和卫星探测资料处理的一些概念。
通过雷达气象学和卫星气象学的学习，为从事雷达、卫星气象遥感研究提供理论基础,并掌握雷达、卫星资料在天气预报及相关学科的一些应用。
二、基本要求要求学生掌握雷达回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，雷达回波信息的分析原则及其应用；要求学生掌握卫星遥感基本概念、卫星轨道特征、卫星辐射遥感理论和方法，卫星资料处理和分析的基本原则，卫星云图在天气分析中的应用，了解由卫星资料定量估算气象参数，并不断提高自学能力。
第二部分课程内容与考核目标《雷达气象学》部分第一章引言了解雷达气象学的相关基础知识，如：雷达气象学的主要研究内容、天气雷达的发展史、中国天气雷达的发展概况、天气雷达的应用领域、天气雷达的基本工作原理，天气雷达的主要设备。
第二章散射了解散射现象及散射的分类，掌握并理解散射方向函数，雷达散射截面、雷达反射率、雷达反射率因子。
第三章衰减掌握衰减系数，了解实际大气的衰减问题，理解衰减截面、吸收截面、标准化截面、云雨粒子的散射和衰减截面、云雨粒子的衰减系数等。
第四章雷达气象方程掌握单目标雷达气象方程、云和降水的雷达气象方程以及考虑充塞程度和衰减因子的雷达气象方程的推导，理解雷达气象方程相关问题的讨论（包括雷达探测能力与精度）。
关于二次雷达探测和卫星导航定位探测系统应用的探讨
关于二次雷达探测和卫星导航定位探测系统应用的探讨摘要：通过定向天线（雷达）高空气象探测系统和卫星导航定位高空气象探测系统的历史发展、原理分析、两种探测系统的对比分析及两种探测系统的应用探讨，使我们对这两种高空气象探测系统有了进一步深刻认识，有益于帮助气象探测员对高空探测系统的掌握，同时提供给高空探测员或气象爱好者参考。
关键词：雷达探测卫星定位引言：随着我国高空气象探测事业的迅速发展，开始在近几年内由（北斗）卫星导航定位探测系统取代目前正在使用的L波段雷达探测系统，除了能提高高空探测质量外，卫星定位跟踪后不会丢球，能够减轻高空气象业务员工作量，考虑到目前处在两种高空气象探测系统换型期，有必要从新老两种高空探测系统的历史发展、工作原理、对比分析等探讨，从而更加深刻认识到高空探测系统换型的重要性，有益于提升今后气象台站高空探测工作。
一、历史发展：高空气象探测来讲定向天线(雷达)探测系统主要是指我国曾经使用过的57-701探测系统、58-701探测系统、59-701探测系统、59-701B探测系统、59-701C探测系统和2002年开始使用的L波段二次雷达-电子探空仪系统即GTS1型探测系统，目前正在使的GTS1型探测系统升级版GTS11型探测系统、GTS12型探测系统、GTS13型探测系统等，同时在西方发达国家例如芬兰等在本世纪初已经普及使用卫星导航定位系统的高空气象探测系统即GPS定位探测系统，由于我国高空气象探测比较西方欧美发达国家较晚，直接引进成本很高，不能实现普及，随着我国北斗气象卫星系统的建设，打破了西方技术的控制，降低了成本，估计在未来几年就能在全国普及开来，从而推动我国高空气象探测事业的迅速发展。
二、原理分析天线（雷达）探测系统的高空气象观测包括701雷达、701B雷达、701C雷达与57型、58型、59型探空仪组成的雷达探测系统和L波段GFE（L）1型雷达与GTS1、GTS11、GTS12、GTS13型探空仪组成雷达探测系统等，都是二次测风雷达的简称，能测定高空各个高度上的气压、温度、湿度、风向、风速等五个重要气象要素，为气象台站提供准确的气象高空宝贵资料。
气象卫星与雷达探测
2018年9月
2011年5月
4-1 气象雷达分类
双地基雷达
一般的雷达是单基地的， 即发射机和接收机安装在 一起，且通常共用一个天 线。而双基地或多基地雷 达是将发射机和接收机分 别安装在相距很远的两个 或多个站址上。它能有效 地捕捉雷达反射波，借助 高速计算机标绘出隐形战 机飞过时留下的航迹，并 预测之后的航向。
美国海基X波段雷达在进行依靠自身动力航行
沃森· 瓦特
1 雷达发展史
发展阶段
（1）二战后，雷达技术获得了巨大的发展，主要原 因归于两个非常重要的器件发明：T/R（收/发）开 关和磁控管。 （2）收发开关使雷达的探测成功地从双（多）基变 成单基雷达。也就是从发分别用一个天线，到共用 一个天线。大大简化了雷达系统。 （3）磁控管的出现使雷达的探测功率大大提高，从 而大大提高了雷达的探测能力。
2018年9月
6 多普勒天气雷达
工作原理
多普勒天气雷达的工作原理即以多普 勒效应为基础，具体表现为：当降水粒子 相对雷达发射波束相对运动时，可以测定 接收信号与发射信号的高频频率之间存在 的差异，从而得出所需的信息。运用这种 原理，可以测定散射体相对于雷达的速度 ，在一定条件下反演出大气风场、气流垂 直速度的分布以及湍流情况等。这对研究
降水的形成，分析中小尺度天气系统，警
戒强对流天气等具有重要意义。
2018年9月
6 多普勒天气雷达
主要组成部分
（ 1）触发信号发生器：触发信号发生器 (控制钟 )是整个 雷达的控制系统，它周期性地产生一个脉冲式的触发信 号，触发脉冲输送到调制解调器和显示器，指挥它们开 始工作。每秒种产生的触发脉冲数目，称为脉冲重复频 率，以PRF(Pulse-Recurrence-Frequency) 表示。两个相 邻脉冲之间的时间间隔，称为脉冲重复周期，用Ｔ表示 ，它等于脉冲重复频率的倒数。实际工作中，可用公式 计算脉冲重复周期的数值。
气象卫星的结构与原理课件
气象卫星主要分为太阳同步轨道气象卫星和极轨气象卫星两 类，分别在地球的太阳同步轨道和极轨道上运行，为全球范 围内的天气预报和气候变化研究提供数据支持。
气象卫星的基本结构
有效载荷
气象卫星的主要任务是收集气象 数据，因此有效载荷是气象卫星 的核心部分，包括红外辐射计、 微波辐射计、扫描辐射计等遥感
数据获取
通过气象卫星上的传感器获取 地球表面的电磁波信息。
数据传输
将获取的数据传输到地面接收 站。
数据处理
对传输回来的数据进行预处理 、增强等操作，提取有用的信
息。
数据解析
将处理后的数据进行解析，转 化为具有实际应用价值的地理
信息。
03
CATALOGUE
气象卫星的组成结构
卫星平台
卫星平台是气象卫星的骨架，负 责保障卫星的稳定运行和任务执
遥感仪器
卫星搭载了多通道扫描辐射计、红外分光计、中分辨率成 像光谱仪等遥感仪器，能够获取地球大气、地表和海洋等 不同层次和类型的信息。
数据处理系统
卫星具有实时数据处理系统，能够将遥感数据转化为气象 信息，并进行数据压缩和存储，以满足用户需求。
某型气象卫星的遥感原理及数据处理流程
遥感原理
卫星通过遥感仪器获取地球表面的反射、辐射和光谱等信息，通过对这些信息 的处理和分析，可以推断出大气的温度、湿度、气压和风等气象信息。
04
CATALOGUE
气象卫星的应用与价值
气象卫星在天气预报中的应用
气象卫星可以观测地球大气层，获取云层、温度、湿度、风速、风向等气象数据。
气象卫星数据可以用于天气预报，通过分析卫星数据，可以预测未来天气情况，提 高预报的准确性和时效性。
气象卫星还可以观测海洋和陆地表面情况，获取海温和陆地温度、湿度、风速等数 据，为海洋和陆地气象预报提供重要依据。
气象学中的气象雷达和卫星应用
气象学中的气象雷达和卫星应用随着科技的不断发展，人们对天气预报的要求也越来越高。
气象雷达和卫星应用成为了近年来天气预报中最重要的工具之一。
本文将简要介绍气象雷达和卫星的基本概念、原理及应用。
一、气象雷达气象雷达是利用雷达原理进行天气观测的一种设备，它能够探测大气中的各种降水、云层、飞行物体和地面等物体。
气象雷达通过检测天气中的反射回波信号，来获取和判断气象信息。
气象雷达常用于预报/监测天气、飞行控制、气候变化研究等。
气象雷达原理雷达原理是指电磁波在空气中传播时，遇到天体时发生反射、散射等现象，这些反射信号在雷达接收机上得以接收和处理的现象。
气象雷达利用雷达的这一原理，向天空发送微波，探测天气反射回来的信号，并通过信号的强度和回波延迟来判断天气情况。
气象雷达应用气象雷达在天气预报中起着重要作用。
预报人员利用气象雷达数据可以分析降水强度，预测暴雨、大雪等天气，以及判断台风及其路径等。
同时，气象雷达也能够广泛应用于其他领域，例如民航飞行管制，地质灾害监测预警等。
二、卫星应用同气象雷达一样，卫星应用也是现代天气预报中不可或缺的工具之一。
卫星可以实现覆盖广泛区域，高精度的远距离观测，对气象及相关领域的研究、预报、监测等起到重要作用。
气象卫星原理气象卫星是一种遥感传感器，可通过电磁波对空中和地表的反射和发射，从而获得目标物的物理和化学参数及图像信息。
气象卫星在大气、陆地、海洋等环境中发射所得的信号进行分析，通过数据整合、模型化处理，为天气预报和气象研究提供了重要数据来源。
气象卫星应用气象卫星主要应用于气象预报和飞行管制。
在气象预报中，卫星能够提供目标区域的云图、地表图片、温度、风向、大气可见度等信息，为气象预报人员提供了更加准确的天气预报数据。
同时，卫星也能够广泛运用于其他领域，例如环保和农业等。
结语气象雷达和卫星应用已成为了现代天气预报中不可或缺的工具。
它们的优点在于高精度、高效、广覆盖、快速响应等特点，为人们提供了更加准确的天气信息，为确保人民生命财产安全提供了有力保障。
卫星气象学ppt课件
26
绝对黑体：所有波长吸收率均为1，A = 1。
单色黑体：某一波长吸收率为1，Al = 1 。 灰 体 ：吸收率不随波长变化，但小于1。
1859年，德国物理学家Kirchhoff辐射定律指出物 体在已知温度下，对辐射能之放射率或吸收率与 物体表面之性质有关。而黑色物质对辐射能具有 较大的吸收能力。如果一个物体在任何温度下能 吸收任何频率的辐射能，那么这个物体便称为黑 体。事实上，完全黑体并不存在，研究黑体辐射 时，常以人工制成一完全黑体讨论之。如图所示， 当外界辐射能经由小孔射于空腔时，此辐射能经 过多次反射后，几乎无机会再由小孔出现，故可 视为辐射能被空腔所完全吸收，而称之以完全黑 体。若加热此物体至某一温度，观察由小孔辐射 出之光谱其光谱与在同一温度之黑体所吸收辐射 者，完全相同。
关系： f=c
f=C/ =c/f =1/ =f/c
单位：
1千兆赫（GHz ）= 103兆赫（MHz ）= 106千赫（KHz ）= 109赫（Hz ） 1米(m)=102厘米（cm）=103毫米（mm）=106微米（m）=109纳米（nm）
11
3、电磁波的量子特性
从量子的观点看，电磁辐射可以看作是一粒一粒以光速c运动的粒子 流，这些粒子称为光量子，每一光量子具有的能量为
特 征：与温度有关。 微 波：波长：1mm —30cm。大于30厘米的波称无线电波。
产生：内部分子的转动引起的。
8
Electromagnetic radiation is characterized by its frequency ,
wavelength , wave number
or photon energy
雷达气象与卫星气象概论
★地域条件——应根据地理区域和服务需
求确定天气雷达型号：
• 黄河以南区域以布设S波段为主，其他区域 布设C波段天气雷达。
• 沿海地区以监测热带气旋为主要目标，布 设的新一代天气雷达以S波段天气雷达为主。
• 农垦重点区域以大规模生产作业和防雹、 空中水资源利用等人工影响天气为主要目 标，布设的天气雷达以C波段天气雷达为主。
• 重点城市以城市防灾、公众服务以及重大 社会活动保障服务为主要目标，布设的新 一代天气雷达以S波段为主。
• 重点工程建设以工程建设保障、工程管理 和国家安全为主要目标，布设的新一代天 气雷达以S波段为主。
• 处置紧急突发性事件，保障国防安全、重 大科学试验等特殊需要，可配备车载移动 式雷达。
★建设规模
长江流域拟建雷达站点
图例
■ C波段 ● S波段
黄河流域拟建雷达站点
图例
■ C波段 ● S波段
图例
东
■ C波段
● S波段
部
沿
海
拟
建
雷
达
站
点
图例
■ C波段 ● S波段
东北松 嫩流域 拟建站 点（未 含农垦 2部）
图例
■ C波段 ● S波段
南部沿海拟建雷达站点
珠江流域拟建雷达站点
图例
■ C波段 ● S波段
• 林业重点区域以人工影响天气（空中水资 源利用等）和森林防火为主要目标，布设 的新一代天Байду номын сангаас雷达以C波段天气雷达为主。
• 民航终端区及交通干线以保障飞行和交通 安全为主要目标，布设的新一代天气雷达 以C波段为主。为弥补国家天气雷达监测网 低层覆盖有限的固有缺陷，可在国家天气 雷达网基础上，在航空枢纽和部分干线机 场，专门配备机场终端区天气雷达。
雷达与卫星气象——第三章 雷达气象方程
V
r
2
h
2 2
雷达气象方程
Pr
PtG 22 4 3 r 4
N
i
i1
Pt G
4
22
3r4
V
单位体积
i
PtG 22h 512 2r 2
i
单位体积
V r r h 2 2 2
二、天线辐射强度不均匀时的 雷达气象方程
实际试验时发现，利用（3.10）式计算出的平均回波功率固定 地偏高。这主要是由于在推导时假定在波束中天线的增益都等 于沿波束轴方向的最大增益G引起的。
天线开始收到B处粒子散射能量的时间t2 天线最后收到A处粒子散射能量的时间t3
若AB范围内子散射的能量能同时到达天线，则t2= t3
雷达有效照射体积定义：
在波束宽度θ，φ范围内，粒子 所产生的回波能同时到达天线 的空间体积，称为~。
椭圆抛物面天线
V r r h
2 2 2
圆抛物面天线
离雷达等距离的那些粒子
存在脉冲长度，距离不等的粒子也可能同时到达天线
(一)波束有效照射深度和有效照射体积
波束有效照射深度定义：只有在波束中距离R到R+h/2范围 内的那些粒子散射的回波，才能在同一时刻到达天线，称 h/2这个量为~
天线开始发射脉冲的时间为时间起点t0 天线开始收到A处粒子散射能量的时间t1
1. 雷达波束的能量完全集中 在的狭窄波束照射体积中
2. 此狭窄波束内增益为常数
推导雷达气象方程：
1、先考虑理想情况：天线作各向同性的球面发射
2、引入天线增益 3、距离R处的入射能流密度
4、在引入雷达截面 5、目标物散射回天线的后向散射能流密度
6、考虑天线的面积（有效截面积）
雷达与卫星气象学
雷达与卫星气象学第一部分第一章一、我国天气雷达的频率范围1．S波段天气雷达的频率范围在2700MHz-2900MHz；C波段天气雷达的频率范围在5300MHz-5500MHz；X波段天气雷达的频率范围在8000MHz-12500MHz；2．CINRAD-SA\CINRAD-SB\CINRAD-CB分别属于哪个波段。
二、天气雷达原理及组成：1．常规天气雷达：天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波），它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到了气象目标物，脉冲电磁波被气象目标物散射，其中散射返回雷达的电磁波（称为回波信号，也称为后向散射），在荧光屏上显示出气象目标的空间位置等的特征。
2．多普勒天气雷达：当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为多普勒频率。
根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。
同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。
所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。
3．天气雷达组成：主要由天线、馈线、伺服、发射机、接收机、信号处理、产品生成、显示终端等组成。
天线：发射/接收电磁波；馈线：传导电磁波；伺服：天线等的运转；发射机：产生电磁波；接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息；产品生成：根据算法，生成应用产品/控制雷达；显示终端：显示产品、控制雷达4．新一代天气雷达的基本结构：主要由三大系统组成：RDA—雷达数据采集子系统；RPG—雷达产品生成子系统；PUP—主用户终端子系统。
5．RDA主要结构：天伺系统、发射机、接收机、信号处理；主要功能是产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据——反射率因子、平均径向速度和径向速度谱宽。
雷达讲座第一章ppt课件
序言
气象探测中心
Meteorological Observation Center
序言
气象探测中心
Meteorological Observation Center
序言
气象探测中心
Meteorological Observation Center
序言
气象探测中心
Meteorological Observation Center
序言
中国新一代天气雷达应用效益
实现了在15分钟内天气雷达资料产品的共享，实现 对台风、暴雨、强对流等重大灾害性天气全天候监测。
促进强天气短时临近预报的发展，短时预报准确率 在现有基础上提高了3%-5%，预报时效提前几十分钟到 数小时，在灾害性天气的监测预警气象服务中不可或缺。
抗御自然灾害：低温雨雪(2008)、汶川特大地震(2008) 重大气象事件保障：北京奥运会(2008)、国庆60周年庆典 (2009)、
广州亚运会(2010)
气象探测中心
Meteorological Observation Center
序言
报告分为以下四部分内容：
第一章 中国新一代天气雷达网建设情况 第二章 雷达资料信息传输存储以及共享平台建设 第三章 天气雷达对天气系统监测能力 第四章 新一代天气雷达业务软件开发进展
气象探测中心
第一部新一代天气雷达于1999年底在安徽 省合肥市建成。到2010年底，已建成164部新 一代天气雷达。到2014年底，将建成216部新 一代天气雷达。
新一代天气雷达网依据多年来台风、暴雨 气象探测中心 和冰雹等强对流天气的气候统计特征以及M人ete口orological Observation Center
环境条件
雷达、卫星的应用
124电子与信息Electronic and Information中国航班遥感与勘测Remote Sensing and SurveyCHINA FLIGHTS雷达、卫星的应用张小帅|民航浙江空管分局摘要：云是表征天气、气候特点的重要因素之一，也是大气动力、热力、水分输送过程综合作用的外在表现。
云对天气及其变化有着先兆作用。
云对地气系统辐射平衡影响很大，其辐射强迫对地球天气变化有着非常重要的作用。
另外，云还是影响飞机起降和飞行安全最重要的气象要素之一。
因此，云的观测特别重要。
云的常规观测主要包含三个要素：云量、云状、云高。
目前民航对于云的观测主要依赖于人工目测，但人工目测难以进行连续观测，并且主观性强，容易造成很大的误差，且对于多层云组的观测有很强的习惯性和经验性。
日常观测工作中经常需要通过雷达回波和卫星云图来更为准确和及时连续的对云进行观测，尤其是强对流出现时能更早更直观的发现并通报，因此当下对于提高观测员对于识别雷达、卫星云图的能力尤为重要。
关键词：雷达；卫星；观测1 雷达的应用雷达回波：由雷达发射、经大气及其悬浮物散射而返回被雷达天线所接收的电磁波。
它可以在荧光屏上显示出来。
大气中使电磁波散射的成分，有雨滴、云滴、冰晶、雪花、冰雹、尘埃和折射率分布很不均匀的空气等。
雷达所接收到的回波系雷达波所照射的空间有效散射体积中所有散射元(如云和降水粒子)的回波的总和，由于散射元之间的相对位移，到达雷达天线处的回波具有不同相位，这些波叠加的结果，造成了回波的随机起伏。
分析起伏参数，可以得到关于粒子的运动信息和被测空间的湍流强度。
在气象观测中雷达回波最主要的作用是对于强雷暴的监测。
不论是孤立的或夹杂在对流降水系统中的强雷暴单体,常有下列显著的特征:回波强核（回波最高的区域）的反射率很大;单体的水平尺度也较大,一般为10～30公里,在距离高度显示器上,回波主体呈直立粗柱状,顶部达对流层顶,有时可达平流层下部；云体上部有向前方伸展的云砧,还有自砧部下垂的前悬回波;自前方低层流入的空气构成上升气柱，在云中造成弱回波穹窿；单体中持续的强降水主要出现在入流上升区域的后面，构成回波强度很大而形态陡直的“回波墙”;有时还可看到因过强的回波信号进入天线旁瓣而造成的尖顶状回波，出现在主体强回波核的正上方。
卫星与雷达
预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题1极轨卫星：。
轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。
2地球同步（或静止）卫星。
位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。
3太阳耀斑：。
在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。
4多普勒效应：。
指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。
5下击暴流：-----------------------------------------------------。
能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。
6云线：-----------------------------------------------------。
带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。
7阵风锋：-----------------------------------------------------。
雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。
8雹暴云团、-----------------------------------------------------。
以冰雹、大风天气为主的云团。
9在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：A.可见光图、红外图、水汽图B.红外图、水汽图、可见光图C.红外图、可见光图、水汽图D.水汽图、可见光图、红外图C10红外云图的波长区间____。
A. 5.7至7.1umB. 10.5至12.5umC. 0.4至1.1umB11可见光云图的波长区间____。
A. 5.7至7.1umB. 10.5至12.5umC. 0.4至1.1umC12水汽云图的波长区间____。
A. 5.7至7.1umB. 10.5至12.5umC. 0.4至1.1umA13红外云图的色调取决于物体________________。
《卫星侦测》 讲义
《卫星侦测》讲义一、卫星侦测的基本概念卫星侦测，简单来说，就是利用卫星来获取和分析各种信息的过程。
这些信息可以包括地球上的地形地貌、气象状况、海洋环境、军事设施、交通流量等等。
卫星侦测在现代社会中发挥着极其重要的作用，它不仅为科学研究提供了宝贵的数据，也在军事、民用等领域有着广泛的应用。
卫星侦测的原理主要基于卫星上搭载的各种传感器和观测设备。
这些设备能够接收来自地球表面的电磁波、声波、光波等信号，并将其转化为数字信息，然后通过卫星通信系统传输回地面接收站。
地面接收站再对这些信息进行处理和分析，从而得到有用的情报和数据。
二、卫星侦测的类型1、光学卫星侦测光学卫星侦测主要利用可见光、红外线等波段的电磁波来获取地球表面的图像信息。
光学卫星的分辨率通常较高，可以清晰地分辨出地面上的物体和地貌特征。
但是，光学卫星侦测容易受到天气条件的影响，例如云层遮挡会导致无法获取清晰的图像。
2、雷达卫星侦测雷达卫星侦测则是通过向地球表面发射雷达波，并接收反射回来的信号来获取信息。
雷达卫星不受天气条件的限制，即使在阴雨天气或夜间也能正常工作。
此外，雷达卫星还能够穿透一定深度的植被和土壤，获取地下的信息。
3、电子侦察卫星侦测电子侦察卫星主要用于侦测地面和空间的电磁信号，如无线电通信、雷达信号等。
通过对这些信号的分析，可以获取敌方的军事部署、通信内容等重要情报。
三、卫星侦测的应用领域1、气象预报卫星侦测在气象预报中起着至关重要的作用。
气象卫星可以实时监测大气的温度、湿度、云层分布等信息，为天气预报提供准确的数据支持。
这有助于人们提前做好应对恶劣天气的准备，减少自然灾害带来的损失。
2、国土资源调查通过卫星侦测，可以对国土资源进行全面、系统的调查。
包括土地利用状况、矿产资源分布、森林覆盖面积等。
这些信息对于合理规划土地资源、保护生态环境、促进经济发展具有重要意义。
3、农业生产卫星侦测可以为农业生产提供多方面的帮助。
例如，监测农作物的生长状况、病虫害情况，评估土壤肥力，从而指导农民进行精准施肥、灌溉和病虫害防治，提高农业生产效率和产量。
第一篇卫星探测基础知识
第⼀篇卫星探测基础知识第⼀篇⽓象卫星资料应⽤分析基础知识第⼀章⽓象卫星轨道和卫星⼤⽓中发⽣的各种天⽓现象的尺度从数百⽶或⼏公⾥到上千公⾥，时间尺度从⼏分钟、⼩时到数天，为对空间尺度⼤和时间尺度变化快的⼤⽓现象进⾏观测，实现全球覆盖观测，满⾜对⼤⽓监视和天⽓预报的需要，⽓象卫星轨道主要有太阳同步卫星轨道和地球静⽌卫星轨道两种，下⾯概要地介绍。
第⼀节太阳同步卫星轨道1、什么是太阳同步卫星轨道所谓太阳同步卫星轨道是指卫星的轨道平⾯与太阳始终保持固定的取向。
由于这⼀种卫星轨道的倾⾓接近900，卫星近乎通过极地，所以⼜称它为近极地太阳同步卫星轨道，有时简称极地轨道。
图1.1 表⽰了近极地太阳同步卫星轨道的⽰意图，从图上看出，卫星⼏乎以同⼀地⽅时（只对轨道的升段或降段）经过世界各地。
考虑到卫星轨道平⾯随地球绕太阳公转的同时，为保持卫星的轨道平⾯始终与太阳保持固定的取向，必须使卫星的轨道平⾯每天⾃西向东旋转10（相对于太阳）。
图1.1 太阳同步卫星轨道3、太阳同步轨道的优缺点：太阳同步卫星轨道的优点是：（1）由于太阳同步卫星轨道近于圆形，轨道的预告、资料的接收定位处理都有⼗分⽅便；（2）太阳同步轨道卫星可以观测全球，尤其是可以观测到极地区域；（3）在观测时有合适的照明，可以到稳定的太阳能，保障卫星正常⼯作。
太阳同步卫星轨道的缺点是：（1）虽然太阳同步卫星可以获取全球资料，但是时间分辨率低，对某⼀地区的观测时间间隔长，⼀颗极地太阳同步轨道卫星每天只能对同⼀地区观测两次，不能满⾜⽓象观测要求，不能监视⽣命短、变化快的中⼩尺度天⽓系统；（2）相邻两条轨道的观测资料不是同⼀时刻的，需要进⾏同化。
三、地球静⽌卫星轨道1、什么是地球同步静⽌卫星轨道如果卫星的倾⾓等于00，⾚道平⾯与轨道平⾯重合，则卫星在⾚道上空运⾏；⼜若卫星的周期正好等于地球⾃转周期（23⼩时56分04秒），卫星公转⽅向与地球⾃转达⽅向相同，这样的卫星轨道称地球同步轨道。
气象雷达与卫星遥感
课程论文院、系滨江学院专业电子信息工程姓名秦艺郡学号20082305966 论文题目____气象雷达与卫星遥感________二Ｏ一一年六月日南京信息工程大学气象雷达与卫星遥感论文秦艺郡南京信息工程大学电子信息工程系，南京 210044摘要海洋动力环境卫星（HY-2）已列入国家航天发展计划之中，针对我国目前微波遥感器的发展状况和海洋事业的业务需求，本文提出发展我国海洋动力环境卫星的用户需求的设想，包括遥感器的配置与性能指标、卫星轨道与姿态和精密定轨需求等等。
关键词：卫星发射轨道摄动海洋卫星遥感广义上来说，卫星遥感是指以人造卫星为传感器平台的观测活动，它包括对地观测（这是目前卫星遥感的主要内容）以及面向太空环境的观测活动，本课程主要涉及前者。
如图太阳辐射穿过地球大气到达地面的过程中，一部分被大气分子、大气微粒（气溶胶）和云层吸收，一部分由于上述目标的反射返回大气上界，而到达地面的太阳辐射也由于地表的反射也有一部分返回大气上界。
来自太阳的电磁辐射通常称为短波辐射。
另外一方面，地球大气本身和地表也是一个丰富的长波辐射源（红外、微波），这些电磁辐射穿过地球大气一部分被大气吸收一部分到达大气上界能为卫星仪器所接收。
由于大气成份和地球表面物理特性的多样性，电磁辐射与这些粒子相互作用机理远为复杂。
这一方面增加了由电磁辐射推测地球目标的难度，同时也为卫星反演遥感地球目标物特征提供了可行性。
在有些称为主动式遥感的方法里，卫星接收雷达发射并与地－气系统相互作用的电磁辐射来探测地球目标属性。
最早的卫星遥感从气象遥感开始，利用气象卫星对大气的状态和运动进行监测，目前，卫星遥感逐渐扩展到对地球陆地和海洋以致人类的生存环境的全面监测。
卫星对地遥感目标主要包括：（a）大气：主要包括估计温度、湿度、云量、云高、云迹风、降水、大气成分和分布等。
（b）陆地和海洋：陆地地貌、地表覆盖物以及海洋属性等；（c）环境监测与资源开发：利用卫星遥感的大范围、长周期特性，实现地球环境监测和地球资源调查。