卫星云图在天气预报中的应用培训课件
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卫星资料在对流天气分析预报中的应用培训课件
风云三号卫星监测
美国加州火灾
8月底9月初，美 国加利福尼亚州发生 多处森林火灾，火势 迅速发展，危险洛杉 矶地区。 FY3A气 象卫星卫星监测到： 8月31日，美国加利 福尼亚州洛杉矶市北 部的山林大火急速发 展，图中可见有多处 火场（左图），洛杉 矶北部出现较大范围 的过火区（图2箭头 所指的暗红色区域）， 过火区影响范围约 450平方公里。烟区 长达近百公里。
卫星监测内蒙古呼盟鄂伦春旗火情有所扩大 黑龙江黑河地区火情继续维持
今日早晨 6 时 40 分 FY-1D 气象卫星火情监测图中可以看到内蒙古自治 区呼伦贝尔盟鄂伦春旗火情较昨日有较明显扩大，火场影响范围约 80 个像 元，火场中心位于北纬 51 度 19 分，东经 124 度 51 分左右（见图中箭头所 指处）。
一、各类飑线的特征
锋前飑线：出现在冷锋云系前方的暖区中， 其与冷锋常有一条宽约50-100公里的晴空 区相隔，这类飑线由呈弧状排列的积雨云 组成，有时只表现为由积云和浓积云组成 的弧状云线。某些情况下这种飑线是从锋 面云带内移出。
E-F是冷锋云系，C1、C2、C3降雹云团。
锋前飑线 2007.8.9 17：00
9月2日的FY-3卫星 资料监测显示，洛杉 矶市北部的山林大火 较前日有所减弱，
FY3A/VIRR俄罗斯火情监测图 2010年8月1日8时25分（世界时，北京时16时25分）
我们将继续对该地区的火情进行监测。
卫星遥感安徽、江苏、河南、湖北焚烧秸秆信息监测图像
风云三号卫星监测2009年8月希腊大火
8月下旬，希腊森林大火在首都雅典北部的山林蔓延，最近的火头离雅典市仅10至20公里。 FY3A气象卫星卫星监测到：8月22日希腊雅典东北部以及埃维亚岛东南端等地出现多处火点，尤 其是雅典北部火点发展显著，明火区影响范围约150平方公里；8月23日希腊大火继续迅猛发展， 雅典北部的火场向南部发展迅速，明火区影响范围扩大到约180平方公里，埃维加岛东南端的火 点影响范围约60平方公里。
卫星气象学课件7-09热带云系 Microsoft PowerPoint 演示文稿
2．热带辐合云带的变化 热带辐合云带云系随时间而变，分为长期变化和短期变化： (1)长期变化(季节变化) 长期变化是一种年变化。与大气环流的季节变化相关联，图 7．8为1月和7月的地面环流。图7．9为1967年至1970年全球热带地 区一年四季的平均云量分布，从图可见以下几种现象： ①ITCZ各个季节在南北方向的位移； ②洋面副高的势力随季节而增强或减弱，导致东太平洋面上层 积云云量的季节变化； ③热带对流云的变化，特别是在大陆地区对流云系的变化； ④地形和地表反照率对平均云量的影响。 亚洲大陆和西太平洋间，云带强度和位置海陆影响明显；太平 洋中部、东部，云带年变化小，位置稳定，全年5一10º N范围内。 随大气环流变化，1月份，亚洲冬季风强，辐合带位置最南，云量 最少；7月份，夏季风所控制，辐合带位置最北，有双辐合带。
(2)短期变化 热带辐合带在短时间内(几天到十几天)，强度和位置发生明显 的变化。由稀疏云带，演变成长几千千米、宽几个纬距的云带。这 种加强减弱与周边各天气系统有关 ： ①热带辐合云带加强的特征： 当热带辐合云带向北推进时，云系一般加强。盛夏季节，副高 北进加强，梅雨结束时，辐合云带加强更显著； 当热带辐合云带南侧，西南季风加强，或云带南侧的西南季风 与北侧的偏东信风同时加强，则热带辐合云带加强； 当副高加强时，南侧偏东信风加强，则辐合云带加强。 ②热带辐合云带减弱的特征： 当热带辐合云带内有台风生成和加强，台风环流作用，该云带 将断裂、破坏，从而减弱消失； 当热带辐合云带内有台风西移，强烈风浪引起冷水上涌，抑制 云系发展，副高南退，云带消失； 赤道反气旋北上，辐合云带北进，而原辐合云带减弱消失。
③云团内的水平风速切变： 表7．1所示云团内低空气旋性切变，晴空区为反气旋切变，风暴前 期云团气旋性切变最大；
卫星气象学第六章 卫星云图在天气分析中的应用
• 在我国，细胞状云系主要出现在以下两种 情况：
1）夏季我国北方高空冷涡中的细胞状云系
每当北方进入夏季，华北冷涡、东北冷涡 和西北冷涡活动频繁，在冷涡的后部（西 侧）经常有冷空气侵入，使该地区产生细 胞状云系，冷涡附近的细胞状云系有明显 的日变化，一般在中午前后由于太阳对下 垫面的加热开始形成细胞状云系，由积云 浓积云组成，到傍晚前后，这些云系中的 一些常发展成积雨云，并伴有强对流天气。
南支槽带状云系
• 2）卷云覆盖区 （图示）：当南 支槽的南北幅度 为中等或较小时， 从印度西部到青 藏高原南部地区 出现成片的卷云 区，云区中卷云 纹线或反气旋弯 曲的纤维状结构 十分清楚。
南支槽片状卷云系
• 3）对流积状云区
（图示）：有时南 支槽表现为在青藏 高原南侧出现范围 不大的积状云区， 这些云系没有一定 的型式，但时常伴 有强雷暴天气，当 这片云区移至我国 南方地区时，同样 会带来强雷暴天气
D：急流轴(粗箭头) 在叶状云的南部风 速减小， X：500hPa涡度中心 P：反转点 F：切变涡度轴线 (又称切变涡度瓣) E：平流涡度轴线 (平流涡度瓣)
最高云顶常位于斜压叶东半部上方，东半部末端将变成逗点头； 云顶向西逐渐降低，并在“V”型缺口处北边界西端有中层云顶 出现，而南边界(H处)由低云组成。地面冷锋沿着斜压叶的南 边缘，冷锋的东端位于斜压叶状云系的深厚部分的下方，有时 也可能为静止锋。
• 当强寒潮南下到洋 面时，在锋面云带 的后面会出现由积 云组成的环状、半 环状和白球状的大 片云系，这种云型 分别叫做开口细胞 状云系和闭口细胞 状云系。
• 细胞状云系不仅出现在冬季洋面上，而且 可以出现在大陆上。从冬到夏，陆地表面 曙度升高，如果一次降水以后或湖泊、河 流较多的地方有冷空气侵入，就会有细胞 状云系生成。但是在陆地上由于热容量较 小，热惯性小，所以温度变化大，细胞状 云系的变化也大，表现为明显的日变化； 同时由于陆地地形较海面复杂，细胞状云 系远不如海面上典型。
看云识天气PPT培训课件
积累经验
通过长期观察和积累经验，提 高看云识天气的准确率。
注意季节和地域差异
不同季节和地域的云与天气关 系有所不同，需结合实际情况
判断。
03
常见云彩的识别与天气预测
卷云的识别与预测
卷云是高空的云，通常呈丝状、 纤维状或毛发状，有时也会形 成薄薄的卷层。
卷云通常出现在高空槽脊发展 时，预示着天气晴朗，没有降 水。
低空雨层云，厚而均匀， 阴暗无光，降水强度大。
不同云与天气的关系
01
卷云
晴朗天气，无雨雪。
02
03
积云
夏季午后多雷阵雨。
层云
低空阴雨天气，有时伴有降水 。
04
雨层云
连续性降水天气。
看云识天气的技巧
观察云的形态和高度
不同高度的云形态各异，与天 气变化密切相关。
结合其他气象要素
如风向、风速、气压等，综合 判断天气变化趋势。
状。
层云通常出现在稳定的气象条件 下，预示着天气阴沉，可能会有
小雨或雾。
在春秋季节，层云有时会带来细 雨或毛毛雨，但雨后可能会有晴
空的云，通常呈深灰色或黑色的团块状，有时也会形成高耸的塔状。
雨云通常出现在对流活动非常旺盛时，预示着天气非常不稳定，可能会有大雨、暴 雨或雷暴。
安排农事活动
根据天气预报，合理安排 播种、施肥、灌溉等农事 活动，提高农业生产效率。
预防自然灾害
通过观察云的形状和运动， 及时发现暴雨、冰雹等自 然灾害的征兆，采取措施 减轻损失。
在航海中的应用
航行安全保障
航海员通过观察天空中的 云彩和云量，判断风向、 风速和天气变化趋势，确 保航行安全。
气象导航
避免干扰
卫星云图分析课件PPT
3. 改进了低分辨率数据的广播方式
将模拟低分辨率数据广播(WEFAX)改为符合世界 气象组织建议标准的低速率数据广播(LRIT)。
2021/3/10
11
1、风云二号卫星简介
风云二号气象卫星定位于东经115°赤道上空，它提供了以我国中部经 度为中心的三分之一个地球范围内每小时一次的云图资料。
这些云图资料将填补我国西部、西亚、印度洋上的大范围资料空白，对天气 预报有十分重要的意义。
2021/3/10
9
中国已将８颗气象卫星送入太空
此前中国已将７颗气象卫星成功送入太空，这七颗气象卫星包括４颗风 云一号极轨气象卫星和３颗风云二号静止轨道气象卫星，它们的发射历 程如下：
1. １９８８年９月７日，“风云一号”Ａ星在太原卫星发射中心成功发射。 2. １９９０年９月３日，“风云一号”Ｂ星在太原卫星发射中心发射成功。 3. １９９７年６月11日，“风云二号”Ａ星在西昌卫星发射中心成功发射。 4. １９９９年５月11日，“风云一号”Ｃ星在太原卫星发射中心发射成功。 5. ２０００年６月２５日，“风云二号”Ｂ星在西昌卫星发射中心成功发射。 6. ２００２年５月１５日，“风云一号”Ｄ星在太原卫星发射中心成功发射。 7. ２００４年11月１９日，中国首颗业务型静止轨道气象卫星——“风云二号”
2021/3/10
12
1、风云二号卫星简介（续）
风云二号气象卫星每小时提供一次云图。在需 要的时候，还要以进行加密观测。
这种高频次的云图资料，可以有效地监视暴雨、台 风等灾害性中小尺度天气系统。
风云二号气象卫星的射出长波辐射资料，提供 了大气中云的信息以及热带地区大尺度环流系 统分布的信息。
有了风云二号气象卫星以后，从我国西面过来的天气系统将处于它的监 视范围之内。
将模拟低分辨率数据广播(WEFAX)改为符合世界 气象组织建议标准的低速率数据广播(LRIT)。
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1、风云二号卫星简介
风云二号气象卫星定位于东经115°赤道上空，它提供了以我国中部经 度为中心的三分之一个地球范围内每小时一次的云图资料。
这些云图资料将填补我国西部、西亚、印度洋上的大范围资料空白，对天气 预报有十分重要的意义。
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中国已将８颗气象卫星送入太空
此前中国已将７颗气象卫星成功送入太空，这七颗气象卫星包括４颗风 云一号极轨气象卫星和３颗风云二号静止轨道气象卫星，它们的发射历 程如下：
1. １９８８年９月７日，“风云一号”Ａ星在太原卫星发射中心成功发射。 2. １９９０年９月３日，“风云一号”Ｂ星在太原卫星发射中心发射成功。 3. １９９７年６月11日，“风云二号”Ａ星在西昌卫星发射中心成功发射。 4. １９９９年５月11日，“风云一号”Ｃ星在太原卫星发射中心发射成功。 5. ２０００年６月２５日，“风云二号”Ｂ星在西昌卫星发射中心成功发射。 6. ２００２年５月１５日，“风云一号”Ｄ星在太原卫星发射中心成功发射。 7. ２００４年11月１９日，中国首颗业务型静止轨道气象卫星——“风云二号”
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1、风云二号卫星简介（续）
风云二号气象卫星每小时提供一次云图。在需 要的时候，还要以进行加密观测。
这种高频次的云图资料，可以有效地监视暴雨、台 风等灾害性中小尺度天气系统。
风云二号气象卫星的射出长波辐射资料，提供 了大气中云的信息以及热带地区大尺度环流系 统分布的信息。
有了风云二号气象卫星以后，从我国西面过来的天气系统将处于它的监 视范围之内。
气象卫星云图在预报中的应用
气象卫星云图在预报中的应用肖宁赵勇提要随着卫星云图的日益普及，云图在预报中的使用越来越多，本文就卫星云图使用中的有关问题作了一些探讨，供大家参考。
关键词：卫星云图云系识别天气系统1 卫星云图的种类按卫星轨道分，可分为极轨卫星云图和同步卫星云图，目前大多使用的是三种同步卫星云图：可见光云图，红外云图和水汽云图，可见光云图(VIS)主要反映地物对太阳可见光部分的反射，因此，反照率越大的物体，云图上反映得越明显，红外云图(IR)反映地球表面的温度分布情况，由于大气温度随高度递减，就可以因此判断云高，水汽云图(WV)在我国投入使用不久，它反映大气中的水汽辐射情况，色调越白，水汽越多，色调越黑，水汽越少，在水汽云图的使用中应该注意，它能较好地反映高层大气的水汽分布，但对低层水汽不敏感，这是其不足之处，使用中应与其它云图相结合，作综合判断。
2 卫星云图的资料来源从中央电视台第一套节目每天下午3：55的气象信息中我们可轻易获得云图，部分建成VSAT 卫星通信系统(9210工程)的气象台可从中国气象局随时获得各种云图，建有微机远程工作站的局站可从网络中获得上级资料库的云图资料，它们的最终来源是：日本的地球静止气象卫星(GMS)云图和我国风云2号(FY-2)气象卫星云图，值得注意的是由于GMS定位偏东，我国西疆的西侧为云图边缘，该处图像有所变形，应用中必须注意。
3 卫星云图的典型云系识别3.1 几种基本云的识别卷云：高度最高，温度最低，反照率低。
中云(包括高层云和高积云)：反照率有的大有的小，温度较低，范围较大。
积云和浓积云：在云图上实际为积云群，表现为带状，线状和细胞状结构，其上多皱纹，多起伏和不均匀，造成这种现象的原因是积云内部高度不同，云顶温度不一致，厚度有参差，云的形状不规则。
积雨云：反照率高，温度也低，高空风垂直切变小时呈圆形，较大时呈椭圆形，并出现卷云砧，尺度为几十至几百公里，初生时尺度较小，边界光滑，成熟后云体较大，顶部出现向四周散开的卷云羽，消亡时色调变暗，为一片松散的卷云。
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气象卫星和主要功能
一，气象卫星的现状和发展 1. 气象卫星的种类
近极地太阳同步轨道卫星 倾角约90
按轨道划分 地球同步轨道卫星(地球静止卫星)倾角0
非同步轨道卫星
倾角在90和0之间
按功能划分
试验气象卫星 业务气象卫星
气象卫星就是用于气象探测的人造地球卫星。根 据气象业务观测的需求，业务气象卫星的运行轨道可 以分为两类。
我国气象卫星发展现状
6颗极地轨道卫星，5颗静止轨道卫星 成功实现试验业务到应用服务的转变
1988.09.07 1990.09.03 1999.05.10 2002.05.15 2008.05.27 2010.11.05
1997.06.10 2000.06.25 2004.10.19 2006.12.08 2008.12.23
FY-2E A: 105ºE
东西有效覆盖范围：26.5°～165°E 重叠区：45°E～146.5°E，约101.5° 完全覆盖我国领土
风云极轨卫星地面站分布
国内4站+国外1站的设计极大提高了全球资料的获取能力和时效
A
风 云 三 号 星 高 分 辨 率 全 球 观 测 能 力
凤凰台风：FY-3A 250米分辨率
FY-2静止气象卫星
高度：赤道上空35800km，地球同步
FY-2A: 1997年6月发射（105°E） FY-2B: 2000年6月发射（105°E） FY-2C: 2004年10月发射（105°E） FY-2D: 2006年12月发射（86.5°E） FY-2E: 2006年12月发射（105°E）
卫星云图在天气预报中的应用
气象卫星的应用：气象卫星是国际公认的最有应
用价值和效益的遥感卫星之一！
自然和人为 的灾害
水资源
陆地海岸带和 海洋生态系统
人类健康 和福利
能源
农业和 荒漠化
天气预报
气候和气候 变化
生物多样 性
卫星云图在天气预报中的应用
1. 气象卫星和主要功能； 2.卫星云图的类别和图像的物理意义； 3. 利用卫星图像识别云、地表、不同种类的云和不同的下垫面； 4.常见的天气系统的云型或云系； 5. MCC、MCS和暴雨； 6.强对流天气系统的卫星云图特征； 7.黑龙江省强对流天气系统的卫星云图实例分析。
FY-1C、1D （业务）
10个通道 1: 0.58-0.68µm 2: 0.84-0.89µm 3: 3.55-3.93µm 4: 10.3-11.3µm 5: 11.5-12.5µm 6: 1.58-1.64µm 7: 0.43-0.48µm 8: 0.48-0.53µm 9: 0.53-0.58µm 10: 0.90-0.965µm
静止卫星的主要优缺点
优点： 1.连续观测，对中小尺度的系统进行监
控，热带天气系统 2.观测范围大，可观测到地球的1/3，5颗
卫星可以覆盖全球。 缺点：两极附近崎变很大。
FY-1极轨卫星每天可以获取一次全球覆盖图像
目前全球气象卫星对全球进行观测
目前由气象卫星获取的气象要素和参数
各种不同时空分辨率和光谱通道的图像； 大气温、湿度的垂直分布； 大气的风场和位势高度场分布； 大气中的云分布、相态和云的微物理参数； 大气中各种痕量气体的三维分布； 海表温度（SST）分布； 海表位势高度分布； 海面风、浪场； 各种陆表参数（如：不同下垫面，植被、冰雪的 覆盖状况、反射率等）
风云一号A星 风云一号B星 风云一号C星 风云一号D星 风云三号A星 风云三号B星
风云二号A星 风云二号B星 风云二号C星 风云二号D星 风云二号E星
试验 试验 业务 业务 试验业务 试验业务
试验 试验 业务 业务 业务
在轨39天 在轨165天 在轨6年5个月 在轨运行 在轨运行 在轨运行
间断运行 间断运行 在轨运行（备份） 在轨运行 在轨运行
两类轨道卫星在探测的覆盖范围，时空分 辨率和探测项目及精度等方面相互补充、相辅 相成，构成一个整体
近极地太阳同步轨道——极轨卫星 每天同一地方时，经过同一地点上空
的卫星，轨道总是在近极地附近运行。
实现太阳同步的条件： 必须是圆形轨道。 卫星的高度和倾角必须满足一定的关系。 一般的高度在850km左右，倾角一般98 度——99度，周期一般101分钟左右。
一类是低轨卫星，或称极轨卫星，大多数取太阳 同步轨道，轨道高度800～1000公里，绕地球一周约为 100分钟。
另一类是高轨卫星，又称地球静止/同步卫星，取 地球同步轨道，位于赤道上空35800公里高度，绕地球 一周的时间为24小时，故称静止卫星。
由极轨和静止两类业务气象卫星组成
极轨—低轨、高空间和光谱分辨、全球覆盖 静止—高轨、高时间分辨率
极轨卫星的主要优缺点
优点：云图的分辨率高。1.1km（星下点） 缺点：
1.时间分辨率较低，一颗卫星一天只能飞 过上天2次，时间间隔长。
2.同一地点在不同的图片上位置不一样。 （有中、有边）
地球同步轨道——静止卫星
卫星公转角速度=地球自转角速度 卫星公转面与赤道面同心同面。 周期=24小时 在赤道上空 倾角=0 高度在 35840km 分辨率：4km（星下点） 边缘6~7km 可见光：2.6km 红外低于可见光云图
FY-2A 、2B（试 验） 3通道: 0.4-1.0µm 6.3-7.6µm 10.5-12.5µm
FY-2C 、2D 、2E （业务）
5通道: 0.40-1.00µm 3.55-3.95µm 6.30-7.60µm 10.3-11.3µm 11.5-12.5 µm
风云二号双星观测 在轨备份
FY-2D B: 86.5ºE
极轨气象卫星
太阳同步轨道 卫星高度：870km
FY-1A : 1988年9月发射 FY-1B : 1990年9月发射 FY-1C : 1999年5月发射 FY-1D : 2002年5月发射 FY-3A : 2008年5月发射 FY-3A : 2010年11月发射
F.68µm 2: 0.84-0.89µm 3: 3.55-3.93µm 4: 10.3-11.3µm 5: 11.5-12.5µm