气象卫星云图在预报中的应用
利用气象卫星云图对大连机场雷暴进行预报的应用研究
利用气象卫星云图对大连机场雷暴进行预报的应用研究摘要：雷暴是一种对飞行影响极大的天气现象，其强风暴雨严重威胁飞行安全，也可能破坏机场地面设施。
雷暴的出现常常造成飞机的返航、备降，甚至航班的取消，这不仅使航空公司造成较大的损失的一个重要原因，而且还会给旅客出行带来许多不必要的麻烦，所以要求航空气象预报人员对雷暴发生的预报要十分精确。
但用现阶段的常规天气图来预报，有一定的迟滞性；使用气象雷达，一是由于其量程有限，能监视到积雨云的时间较短，依然会造成远程航班返航、备降；另一方面由于雷达有信号衰减和资料的空白，常常会遗漏个别的对流云系的发生发展，这是威胁飞机安全飞行的隐患。
因此现阶段对雷暴的发展和演变预报的最好手段就是利用气象卫星云图识别、监视对流云系。
美国国家海洋大气局环境研究实验室（NOAA/ERL），以及国家环境卫星、资料和信息局（NESDIS）等曾提出“卫星预报漏斗”的思路来制作0—48的对流性天气。
对于航空气象来说，气象卫星更是至关重要的。
本文分析了气象卫星云图中几种天气系统的图象特征，并结合大连地区雷暴发生的地区性特点，简要说明了天气系统云系的发展、演变会导致大连机场雷暴发生的几种情况，为作出雷暴预报提供了一些方法。
BRIEFBased on the thunderstorm of the local characteristics in Dalian airport,it is analyzed the portrait characteristics of meteorological satellite images in some weather systems ,which can cause thunderstorm.It is explained some circumstances of the occurrence of the weather systems which can cause thunderstorm in dalian airport,and provided some method for thethunderstorm forecast.关键词：气象卫星云图雷暴天气系统Key Words: meteorological satellite imagethunderstormweather system概况大连机场地区雷暴出现次数较为频繁，累年平均雷暴日数为15．1天，最多年份有20天，最少年份也有11天，并且出现时间较为集中，多出现在5—10月。
卫星云图在天气分析及预报中的应用
卫星云图在天气分析及预报中的应用作者：刘英春来源：《农业与技术》2016年第22期摘要：伴随着我国气象卫星技术的不断成熟，其在气象部门的应用也逐渐普及。
通过卫星可以获得及其丰富且准确的气象资料，因卫星云图在天气分析及预报业务中具有一定的优越性，因此卫星云图被广泛应用到天气分析和预报业务中。
卫星云图在暴雨、台风等自然灾害的监测和预报业务中充分发挥了它的优势，人们可以通过卫星云图将天气预报工作做得更好，系统了解并掌握某一地区的云团的形成规则及其周围的云团对该地区天气环境的影响，这样何愁天气预报的实效性和准确性得不到提高。
关键词：维修云图；天气分析及预报；云系识别；应用探究中图分类号：S165 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132182随着我国空间技术的不断完善，业务气象卫星也变得“普遍化”，可以通过卫星接收非常丰富的气象资料，其中卫星云图因其卓越性能被广泛应用到天气分析和预报工作中。
通过识别卫星云图，可以获取参数以及大气流场等重要气象信息，常规天气无法发现的小型自然灾害也难逃卫星云图的法眼，不仅于此，卫星云图还可以获取海洋、沙漠及人烟稀少的高原地区的有效气象资料，从而进一步提高了预报的准确性。
气象预报有助于降低森林火灾、暴风雨等自然灾害所带来的损失，在一定程度上为我国的经济增长做出了贡献。
1 云识别的相关判断依据1.1 结构形式不同云系的物象点明亮程度不同，通过此方法来对云系进行识别，如带状、涡旋状是高层高积云的独有特征，开口细胞状是积云、浓积云等组成云团所特有的。
1.2 云系尺寸云系的物理过程可以通过该云系的尺寸推断出来，一般情况下，尺寸中小的云系和天气系统，反之则有关。
1.3 云系外界形状不同云系所拥有的外界形状各有千秋，因此可以通过云系的外界形状对其进行识别，外界形状整齐是层云的一大特性，外界分布不整齐的便是浓积云。
1.4 暗影这里的暗影便是较高的云系在低的目标物上的投影，不同云系由于形状不同所以暗影也会不同，简单的说此依据与上面所提到的依据相似。
卫星云图在天气预报中的应用培训课件
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！
卫星云图在预报哈尔滨春季沙尘天气中的应用
２０ 年春 季 地 面天 气 图 资料 进 行 了统 计 ， 体情 况 ０７ 具
见 表 １ 。
收 稿 日期 ： ０ ９— ７—１ ； 订 日期 ：０ ９—１ ２ ２０ ０ ９修 ２０ ０— ３
展， 云带变宽 、 密度增强 ； 在地 面图上表现为高 、 低气压
作 者 简 介 ： 凯 （９ ０ ， ， 赵 １８ 一） 女 河南 南 阳人 ， 程 师 ， 士 ， 事 天 气 预 报 工作 ． — ａｌｚａｋｉ２０ ６ ．ｏ 工 学 从 Ｅ ｍ ｉ ｈｏ ａ ２ ＠１３ ｃｉ ： ｌ ｎ
伊春、 黑河较少 ， 最北 的地 区基本 上不会 出现 ； 南部 东 的牡 丹江 、 绥芬河 也较 少 。（ ） 响哈尔 滨 飞行 区域 ４影 春季 沙尘天气 的主要系统是蒙古气 旋 。
３ 卫 星 图像 资料 在 各 型沙 尘 天气 系统 的运 用
气 象卫 星遥感 具有 探测 范 围广 、 观测 项 目多 、 迅
第３ ３卷
第１ 期
气象 与 环 境科 学
Ｍｅ ｅ ｒ ｌ ｉ ａ ｎ ｔｏ ｏｏｇｃ ｌａ ｄ Ｅｎｖｒ ｎ ｎｔｌＳ ｉｎ ｅ ｉｏ ｍｅ ａ ｃｅ ｃ ｓ
Ｖ０ ． ３ １ ３ Ｎｏ． １ Ｆｅ ． ０１ ｂ２ ０
２１ ０ ０年 ２月
卫 星 云 图在 预 报 哈 尔 滨 春 季 沙 尘 天 气 中 的 应 用
Ｆ Ｙ一２气象 卫 星 资料 。根 据 哈尔 滨 机场 观测 记 录 ，
参考 张桂 华等 对 黑龙 江 省 沙尘 的 分 析 ， ２ ０ － 对 ００
这类 天气 系统在 卫 星云 图上表 现为一 条 明显 的
涡旋 云 系 ， 云系 西南 部 分 是 西南 风 风 速 较 大 的急 流 区 ， 涡旋 云系 在 向东 偏 北 方 向移 动 过 程 中继 续 发 强
风云气象卫星在2022年舟山气象预报服务中的应用
风云气象卫星在2022年舟山气象预报服务中的应用摘要：风云气象卫星具有全球、全天候、三维立体观测的能力，在空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率等方面都达到了国际上先进气象卫星的水平，在防灾减灾工作中可发挥重要作用。
本文选取了2022年舟山地区的3个灾害性天气个例，着重介绍风云气象卫星在台风和大雾灾害性天气中的应用，阐述了风云气象卫星在海岛城市气象预报服务中的重要性。
关键词：风云气象卫星台风大雾海岛气象1引言气象卫星是我国综合气象观测网络中的重要组成部分，是雷达、地面观测站和高空观测的重要补充，具有覆盖广、时效快、受限少等优势，能对气象灾害进行有效监测，并为灾害监测和评估提供高精度和定量的探测资料，在防灾减灾和科学研究中作用显著[1]。
自1988年我国发射第一颗国产气象卫星风云一号以来，经过30多年发展，已经形成气象、海洋、资源、环境减灾等多个系列民用卫星[2]，为防灾减灾工作提供了丰富的卫星遥感数据资源。
气象卫星图像应用经历了三个发展阶段[3]。
目前气象卫星遥感应用主要集中在对台风、暴雨、寒潮、大雾等天气系统的监测，以及火情、水情、雪情等环境与灾害监测方面。
与其它类型的遥感资料相比，气象卫星资料可以更有效地揭示天气系统发生、发展和消亡过程，为天气预报，特别是短时临近预报提供客观依据[4]。
舟山地处长江口南测、杭州湾外缘的东海海域，海域面积 2.08万平方千米，拥有1390个岛屿，常规的地面自动站观测资料无法覆盖整个舟山区域。
此外，舟山的渔场气象预报服务是舟山市气象台的一个特色服务，预报渔场北至吕泗、大沙渔场，南至闽东、闽外渔场，预报范围大但资料少，因此遥感影像资料的应用对舟山的气象预报尤为重要。
2022年舟山灾害性天气频发，春季多海雾，夏季干旱，9月有2个台风严重影响舟山，其中“梅花”登陆普陀沿海。
风云卫星在这些灾害性天气预报服务中均发挥了至关重要的作用，主要体现在判断台风强度、范围和风雨影响程度，尤其是在渔场预报服务以及平流雾的短时临近预报上提供了直观的依据。
卫星观测资料在天气分析和预报中的应用
关于水汽反演 （1）按照遥感水汽的“最佳信息层” 理论 - 可以选取合适的用于遥感水汽的波 段（包括红外和微波） - 可以用于快速精确的提取水汽信息 （水汽的垂直分布） （2）大气边界层水汽遥感有局限 （3）水汽权重函数计算的解析方法， 使得卫星信息的实时提取和应用成为 可能
有效辐射层（测温） 最佳信息层（测湿）
云图模拟技术有助于回答以下问题
• 对于天气预报:
– 是否可以得到未来1-2天的预报云图？ – 那个模式（比如针对强天气）比较可靠？
• 对于模式开发：
– 那种方案（云，辐射，变界层等）较优？
• 对于集合预报技术：
– 那些成员（ensemble members）可用？
Observation (06Jul12UTC ~ 09Jul12UTC)
• 由于NWP模式中云的参数是以云冰或云水或混合形式出现，而辐射传输模 式中要求的输入是云的光学特性，建立NWP模式输出中云水/冰参数和红外 波段云光学特性之间的关系是卫星云图模拟技术的核心。经过UWMadison科学家近几年的研究探索，已经建立了一个可靠的转换模型，从 而解决了卫星云图模拟技术中的核心问题。 • 经过和MODIS实际观测进行比较分析（Greenwald et al. 2014） ，威斯康 星大学的云图模拟系统具有以下优点（和RTTOV及CRTM相比）： – 速度快：计算速度是RTTOV和CRTM的数倍； – 精度高 (0.5 – 1.5 K) ：计算精度远优于RTTOV，在极为重要的对流云 计算中优于CRTM（CRTM的计算结果有一个偏冷的偏差）； – 使用方便：输入／输出和接口都非常简单。
– 基于权函数进行迭代，逐层获取反演结果 – 水汽反演效果不佳或理论有错
• Zeng （1974）：系统提出和发展红外遥感理论及反演 方法，改正了国外的一些错误，奠定了资料实时应用 和NWP同化的理论基础 • 上世纪80年末变分同化方法的发展和应用，使得卫星 资料在数值天气预报中的改进方面起到主导作用
FY-3极地轨道气象卫星在黑龙江省预报中的应用
２１ 时间分 辨率 ．
气旋弯 曲云系在黑龙江省西部 ，其 中齐齐哈尔北部 、 黑
Ｆ一 Ｙ ３卫 星 属 于 极 地 轨 道 卫 星 ， 间 分 辨率 较 差 ， 时 一 河 南 部 云 系 头 部 的 云 顶 高 度 较 高 ：０时 ２ １ ７分 的 Ｆ 一 Ｙ３
天只有 ２次经过黑龙江省 ， 而我们真正接收到的资料一 极地轨道气象卫 星云图上可 以看 到黑 龙江省 西北部 的 天只有 １ ， 次 在其他时间范围 内无法探测上 空云系发展 大兴安岭 以及 内蒙古靠近黑龙 江省的地 区有 明显 的对
江 省 的强 对 流 天 气 做 出 预 报 、 警 ． 一 方 面 也 要 利 用 的 高 低 ， 能 很 清 晰 的 识 别 云 团 结 构 ， 别 是 当 有 对 流 预 另 不 特 Ｆ一 极 Ｆ 一 Ｙ ２静止气 象卫星 云图密切 关注对 流云 团的发 生 、 发 云 团 出 现 时 ，Ｙ ３ 地 轨道 气 象 卫 星优 势 更 加 显 著 。 展 、消 亡 的 过 程 ，以 便 能 够 及 时 发 布 短 时 临 近 预 报 、 预
５ ０ｈ ａ和 ７ ０ｈ ａ冷 空 气 中 。 ８ ０ｈ ａ至 ５ ｏｈ ａ有 定 时 、 点 、 量 预报 的 目的 。 ０ Ｐ Ｏ Ｐ 从 ５ Ｐ ０ Ｐ 定 定
一
个深 厚的湿舌影响黑龙江西部地 区。
２ １ 年 ８月 ３ ０１ ０日０ ８时黑龙 江省 中北 部有 一股弱 气 象 卫 星 。
有 西风 急 流 ， 流 出 口处 在 黑 河 东 部 ，５ Ｐ 急 ８０ｈ ａ在 黑 龙 江 来天 气 ，必须结 合大尺度天气 背景初 步判 断天气区 ， 再
省西部有 辐合 线 ， 同时有一个暖脊 向北抬升直接 冲入到 利 用 Ｆ ２静 止卫 星云 图和雷达 回波 图综合 分析 达到 Ｙ一
气象卫星的用途是什么
气象卫星的应用简介多年来的实践表明，气象卫星探测与其他观测相比较有许多优点。
气象卫星在离地球几百公里和几万公里的宇宙空间对地球大气进行观测，可以不受国界和地理条件的限制实现全球观测。
气象卫星观测可以得到每日的可见光、红外和水汽等多谱段图象资料、大气垂直探测资料、微波探测资料、太阳质子和粒子资料。
观测的资料不仅有定性图像观测资料，还有定量的垂直探测资料，并且可以实现长期连续观测。
采用多个光谱段，以短的时间间隔测量，能及时掌握云系演变和各种气象要素，为天气预报提供重要依据。
气象卫星遥感还实现了许多常规探测无法进行的观测，如：辐射、云、气溶胶、大气成份、陆面状况（土壤湿度、植被）、海冰、海面风、海表水温等。
这些要素的获取，在地球和空间环境监测、气候变化的预测、天气预报准确率的提高、灾害性天气系统的监测方面发挥着重要的作用。
气象卫星采用遥感探测的方法获取目标物的物理特性，具有观测速度快、项目多、信息量大，测量系统不干扰被观测目标物，资料代表性、一致性、连续性、可比性好的优点，能更好地反映观测对象的动态变化。
从气象卫星获取的大气和地表信息，已广泛应用于天气预报、气候预测、环境和自然灾害监测、农业等多个国民经济领域，为国家经济发展、社会进步做出了贡献。
1气象卫星在天气气候领域的应用风云系列气象卫星应用系统投入业务运行后，为台风、暴雨、冰雹、暴雪、沙尘暴、龙卷风等灾害性天气的监测提供了更有力的手段，为短期气候预测提供了更多有用的参数，如海表水温、雪盖、植被指数等，为改善天气预报和短期气候预测做出了贡献。
1.1云图在天气预报中的作用目前中国的静止气象卫星对中国和周边地区的天气系统进行有效地监视。
每年9月至第二年5月的非汛期，执行“非汛期观测模式”，“主业务星”每小时的正点开始观测，“备份业务星”每小时的半点开始观测，两颗卫星的共同观测区域每天可以进行48次观测。
每年6—8月的主汛期，执行“主汛期观测模式”，“主业务星”每小时的正点和半点开始观测，“备份业务星”每小时的15分和45分开始观测，两颗卫星的共同观测区域每天可以进行96次观测，即每15分钟获取1幅云图。
利用卫星云图预报单站降水
Ｌu n y u a n 卫星云图，在我站已使用多年，对单站降水起着极其重要的作用，现将几次利用卫星云图预报单站较大降水过程总结如下：一、冷锋云系中出现积雨云团未来24小时出现中雨以上的降水我站位于黑龙江北部，北纬48度49分，东经126度51分，海拔高度320.0米，如24小时内降水量达到10毫米以上定位中雨过程；25毫米以上定位一次大雨过程。
根据多年的预报经验和统计，当地面冷锋和高空槽线位于贝加尔湖和黑龙江西部之间一般在24小时内影响我站。
但由于冷锋强度、配置、水气来源、上升气流等不同，致使冷锋产生的降水大小个异。
有很多时候仅仅根据天气形势的演变很难确定未来降水的等级，因而预报的主观性和随意性较大。
使卫星云图可克服这一弊病，如冷锋能在24小时内入侵本地，卫星云图上的云系内出现明显的积雨云团，则本站有中雨以上的降水。
例如：1989年9月11日地面冷锋在黑龙江西北部到内蒙东部、高空槽线位于地面冷锋的西侧，过去24小时内地面低压及高空槽线强度少变，冷空气主体偏北，冷暖平流不强，预计冷锋和高空槽线强度变化不大，按常规预报，次日有小雨或小到中雨。
但8月10日卫星图上冷锋云系为中高云组成，11日在冷锋云带中有明显的积雨云团生成。
实况是12日本站降雨量在10mm以上，是一次较大的降水过程。
类似这样的例子很多，在此不一一列出。
总之凡是预计24小时内将影响本站的冷锋云系中有明显的积雨云团出现时，降水一般在中雨以上。
这可能是积雨云的产生、发展是冷锋云系内不稳定性增强的结果，有利于降水的加大。
二、锋面云系转向，未来降水中到大雨中纬度锋面云系基本形状呈“人”字型，当锋面云系逆时针转为躺侧“人”字型后，未来24小时有中—大雨。
例如：1988年7月21日500hpa图上，我国沿海到鄂海为南北向的高压坝，俄罗斯滨海省有一暖高中心，贝加尔湖经内蒙古到黄河以东为低压区、低压中心在乌兰巴托；地面图上贝加尔湖以东到东北区西部为锢囚锋气旋，中心在满洲里南部。
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。
基于卫星云图的气象天气预报决策的准确性与实效性探索
基于卫星云图的气象天气预报决策的准确性与实效性探索气象卫星的发现，为卫星云图的制作提供了基础，同时卫星云图也为天气预报与气象分析提供了重要的参考依据。
影响气象天气预报决策准确性与实效性的因素有常规观测站覆盖不全、观测数据的类型与模式的不一致、观测技术方法有效以及模式误差等。
卫星云图对气象天气预报决策提供了云迹风数据资料、弥补常规观测站覆盖的不足及提供气象预报决策的图像信息，因此基于卫星云图的气象天气预报大大的提高了决策的准确性与实效性。
标签：卫星云图气象预报决策准确性与实效性从古代的气象目测到现代化的卫星观测，气象预报的准确性与实效性得到了很大的发展，同时也为社会经济的发展、农业的增收以及人们的工作生活方便性提供了重要的依据。
自从1960年美国发射了第一台试验性气象卫星“泰罗斯”一号，气象卫星得到了巨大的发展，目前气象卫星已经达到了上百台[1]。
由于目前存在多种原因导致气象天气预报的准确性与实效性受到了很大的影响，因此本文对基于卫星云图的气象天气预报决策的准确性与实效性进行了分析探究。
1影响气象天气预报决策准确性与实效性的因素1.1常规观测站覆盖不全虽然目前我国气象站已经覆盖了我国的大部分地域，然而像高原、海洋以及荒原沙漠等仍缺少常规观测站。
在这些区域由于地理位置复杂加上气候恶劣，因此气象站不易建立，即使建立了气象站，但是由于要花费大量的人力、物力，因此为获取这些地方的气象数据资料增设了困难屏障。
并且获取的气象资料质量上存在很大的缺陷，不利于常规观测站对当地气候进行检测并及时给与报道，因此缺少常规观测站将影响天气预报决策的准确性与实效性。
1.2观测数据的类型与模式的不一致在常规气象观测中，观测网的空间分布是不均匀的，且非常规气象观测的时间与数值预报的初始时刻往往不一致，这些都会造成气象预报的准确性与实效性受到影响。
同时数据模式变量与观测数据之间还存在一定的不一致，造成观测数据的类型在时间、空间上的误差。
数值天气预报中卫星资料同化应用现状和发展
数值天气预报中卫星资料同化应用现状和发展数值天气预报中卫星资料同化应用现状和发展一、引言天气预报是人们生活中非常重要的一部分，它直接影响到人们日常生活、农业、交通等诸多方面。
随着科技的飞速发展，数值天气预报成为人们获取天气信息的主要途径。
数值天气预报是利用数值模型对大气现象进行模拟和计算，从而得到未来一段时间内的天气趋势。
但是，数值天气预报存在预报精度不高的问题，其中一个原因就是模型的初始场不准确。
而卫星资料同化技术则是通过将实测资料与数值模型结合起来，从而提高模型的初始场，进而提高数值天气预报的准确性。
本文将重点介绍数值天气预报中卫星资料同化的应用现状和发展。
二、数值天气预报中的卫星资料同化概述数值天气预报的发展离不开观测数据的支撑，其中卫星资料在天气预报中起着重要的作用。
目前常用的卫星资料包括卫星云图、卫星风场、卫星温度场等。
而卫星资料同化技术则是将这些卫星资料与数值模型进行融合，以获取更准确的初始场。
卫星资料同化技术主要包括两种方法：顺序同化方法和变分同化方法。
顺序同化方法是先将观测数据通过统计方法转化为初始场的估计值，然后将这个估计值与数值模型的输出进行比对，从而调整初始场；而变分同化方法则是将观测数据融入到数值模型的最优解中，从而得到更准确的初始场。
三、数值天气预报中卫星资料同化的应用现状卫星资料同化在数值天气预报中已经得到广泛应用。
目前，许多国家的气象预报中心都使用卫星资料同化技术来提高数值天气预报的准确性。
例如，美国的国家海洋和大气管理局（NOAA）通过使用雷达、卫星等多源观测数据进行同化，改进了数值天气预报系统的初始场，从而提高了预报的准确性。
同样，中国的国家气象中心也在数值天气预报中广泛应用卫星资料同化技术，通过将卫星资料融入到数值模型中去掉预报偏差，提高预报的准确性。
四、数值天气预报中卫星资料同化的发展趋势1. 多源数据同化目前，数值天气预报中主要使用卫星资料进行同化，但是单一的数据源往往难以获得全面准确的初始场。
卫星云图资料的天气预报应用与分析
卫星云图资料的天气预报应用与分析随着科技不断发展，卫星云图成为现代天气预报中不可或缺的一种工具。
卫星云图是通过卫星拍摄地球表面获取的云层图像，它可以让我们看到地球各地的天气情况。
卫星云图的应用除了预报天气，还可以用于气象灾害预警、农业生产等领域。
在本文中，将探讨卫星云图资料的天气预报应用与分析。
一、卫星云图的种类和特点目前，大多数国家都有自己的卫星云图系统，其中又分为红外线云图和可见光云图两种类型。
红外线云图是通过探测云层辐射的红外波段，在运用计算机技术对信号进行处理，将其转化为云层图像。
这类云图能够反映云层的温度和高度，便于分析天气系统的发展趋势和变化规律。
可见光云图则是通过摄像机拍摄地球表面云层的图像，这种云图不受天气影响，可以在皎月无云的夜晚进行拍摄。
由于这类云图是通过可见光线来捕捉云层图像，因此反映出的色彩非常丰富和生动。
无论是红外线云图还是可见光云图，它们具有实时性和广泛的适应性，可以用于全球各地的天气预报和气象研究工作中。
二、卫星云图在天气预报中的应用卫星云图作为天气预报中的一项重要工具，被广泛用于天气现象的识别、跟踪和预测等方面。
卫星云图可以通过反映云系的移动方向、速度和形态发展特征，识别气旋、台风、飞行员和寒潮等天气现象，为天气预报提供依据。
在天气预报中，卫星云图还可以用于辅助识别气旋的位置、强度和运动趋势等信息。
了解气旋的变化和走向，可以预报其可能带来的天气灾害，为灾害应对和减灾救援提供依据。
除此之外，卫星云图还可以在短时预报中发挥作用，卫星云图可以反映云量、云高、云厚等特征，进而预测准确的降雨过程，帮助旅游、交通等行业更好地安排工作。
三、卫星云图应用案例在中国，卫星云图已经得到了广泛的应用。
中国气象局每天都会发布全国卫星云图，帮助人们了解天气变化情况。
此外，卫星云图还被用于多个领域的天气灾害预警，例如，在中国，台风到来时，卫星云图会被用来预警。
在美国，卫星云图在预报洪水、林火等灾害方面，起到了巨大的作用。
卫星云图在气候预测中的作用
卫星云图在气候预测中的作用随着气候变化的加剧，气象预测变得越来越重要，而卫星云图作为一种重要的气象观测技术，已经被广泛运用于气候预测中。
卫星云图无论是在实时监测天气还是预测气候变化中，都发挥着不可或缺的作用。
一、卫星云图的定义和作用卫星云图是通过卫星拍摄的飞行高度较高的云图像。
卫星云图可以获得广域、高时空分辨率的云图信息，包括云量、云高、云厚、云类型、云结构等。
卫星云图数据可以帮助气象机构对天气预报、气候预测、预警和监测进行全面、高效和准确的分析和研判工作。
卫星云图最重要的作用是提供全球天气和气候监测。
卫星对天气状况进行实时拍摄，不仅可以掌握全球气象发展趋势，而且还可以发现地球上的火山爆发、自然灾害等重要信息。
二、卫星云图在气候预测中的应用气候预测是一项非常重要的工作，很多人可能不了解气候预测的概念。
简单说来，气候预测是依据已有的气象信息，通过复杂的数学计算，预测未来一段时期内的气象变化趋势和概率。
卫星云图在气候预测中起到了举足轻重的作用，下面说明它的主要应用。
1、卫星云图在气象预报中的应用卫星云图在气象预报工作中起到了至关重要的作用。
气象学家通过分析卫星云图数据，可以预测未来几天内天气的变化趋势，并在必要时向人们发布天气预警。
这有助于交通运输、生产、生活等各个方面的准备和安排。
2、卫星云图在全球气候变化分析中的应用卫星云图在全球气候变化分析中也起到了非常重要的作用。
全球气候变化是当前普遍关注的热点问题，卫星云图数据可以提供全球气象数据和气象形象，帮助人们分析气候变化对世界各地的影响。
特别是在反映全球变暖趋势方面，卫星云图的数据更能够准确地表现出气候变化的状况。
3、卫星云图在气象灾害预警中的应用气象灾害是人们生活中重要的灾害，卫星云图数据可以帮助气象机构预测气象灾害发生的可能性，及时发布天气预警，以便人们采取必要的防御措施。
如台风来袭前，气象部门可以通过分析卫星云图数据，及时发布台风路径、风力等预警信息，避免了损失和伤亡。
卫星云图云的识别特征及其在天气预报技术中的应用
卫星云图云的识别特征及其在天气预报技术中的应用【摘要】本文概述了气象卫星提供的可见光云图、红外云图、水汽图各自的特点，以及卫星云图上几类云或云型的识别特征，分析表明卫星云图可以识别不同的天气系统，确定它们的位置，估计其强度和发展趋势，为天气分析和预报提供依据。
卫星云图所提供的资料弥补了常规探测资料的不足。
运用静止卫星水汽图、云图资料，500hPa环流形势作为背景场，对比我国数值天气预报的24h、36h形势预报，建立了西北地区暴雨和强对流天气预报诊断模型，旨在为预报员准确预报天气提供依据。
【关键词】气象卫星云的特征天气系统预报模型近年来，随着数字化卫星云图资料的出现，对卫星云图进行分析已成为各国气象工作者研究的热点和发展方向，其中云的识别是卫星云图分析的重要内容。
卫星云图包含了丰富的目标信息，从中可以形象直观的看到各种云的形状和演变过程。
卫星云图在天气分析、预报中的应用，除提供大范围的实况外，主要用于分析天气系统和间接推断大气中的一些物理过程，但是准确的识别出复杂天气情况所对应的云需要积累大量的经验。
为进一步扩展卫星云图资料在天气预报中的应用，提高气象保障水平，还要与常规天气图、卫星雷达相结合研究暴雨、强对流天气系统的演变是很有效的。
1 FY2号气象卫星简介中国的静止气象卫星。
卫星带有多通道扫描辐射仪，一个可见光，二个红外，其中一个是水汽通道，卫星观测时间分辨率为30分钟；空间分辨率：对可见光（0.55～0.75μm）为1.25公里（星下点附近）、红外（10.5～12.5μm）为5公里、水汽图为5公里。
1.1 可见光（VIS）云图可见光云图是利用地面和云面反射的太阳可见光而得到的云图。
这种云图上的图像的黑白程度，表示地面和云面的反照率的大小，越白表示反照率越大.越黑表示反照率越小。
卫星云图上的黑白程度称为亮度或色调。
一般来说，水面是黑色的，如大的河流、海洋、湖泊；大面积的森林、草地、耕地是探灰色的；陆上的晴天积云、单独出现的卷云、沙漠是灰色的；大陆上的中高云是灰白色的；地面积雪、冰球的水面以及中等厚度的中低云和雾是白色的。
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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。
低云(层云和雾)：由于温度与地表接近，在IR上不明显，在VIS上为均匀光滑的云区，厚度不一，有时在白天的IR上，层云边界比较清楚，但到夜间，近地面存在辐射逆温，层云或雾的顶部温度反面比四周无云地区要暖，这时IR上云区比四周无云区地面显得更黑。
3.2 不同天气形势下不同云系的识别
涡旋云系：指一条或数条云带或云线以螺旋形式旋向一个共同的中心；它与大气的气旋性涡度相联系，可用于对气旋的定位。
逗点云系：状如“，”，出现在先等涡度线与等高线相交的正涡度平流区域内，所以也称为正涡度平流云系，凡是逗点云系都有闭合环流中心，它与高空流场的关系是：头部与变形场联系，尾部与西南气流一致，干湿区与西北干冷空气一致，逗点云系与低空流场的关系是：大气低层环流中心与大气中层的涡度性逗点云系位置基本一致，与地面变形场相联，尾部为锋面云带。
斜压叶状云系：与高空槽前斜压区域相联系，状如植物叶子的云系，云系为一条较宽的云带，其北边界略成“S”形，西边界呈“V”字形缺口，“V”的北侧以中低云为主，南侧以低云为主。
变形场云系和细胞状云系由于在四川盆地影响很小，在此就不详细说明。
4 卫星云图上天气系统的分析
要生成云不但要有适宜的流场，还要有相应的水汽供应，所以我们不仅能用云图预报天气系统的移动，生消，而且还可以很容易地判断它们的强度。
4.1 槽脊的分析
由于脊前为下沉区，所以对云有一种削弱作用，根据这一特性可以判定脊线位置，与此相对的是槽线，它一般定在云带后界，因为高空槽线的前后大气的垂直运动和气流有明显的改变，槽前为大片云区后界，槽后为无云区或少云区，槽的大小和云系的大小相对应，槽的运动和云系的运动相对应，槽的生消对应云系的生消，较强的槽，槽前云系密集深厚；较弱的槽，槽前云系稀疏松散，值得一提的是横槽云系，它表现为一条东西向的以中高云为主的云带，当横槽转向，由西北向东南移动时，云系变稠密，范围扩大，由于云图的时间间隔小，资料均匀性高，分布水平，同时反映环流和水汽的综合情况，对动力因子和热力因子的反映准，直观，所以根据云图来作槽的生消，移动预报是很准确的。
4.2 深厚高压系统的分析
云图上大片无云区对应天气图上的高压系统，如阻塞高压，副热带高压和夏季的青藏高压等，判断这些高压的生消移动既是天气预报工作中的重点，也是一大难题，大部分重大的灾害性天气都与此有关，这些高压的状态将直接决定转折性天气是否产生，一般深厚高压系统的移动和生消在云图上都有明显反映，当高压控制区为大片晴空区，说明高压稳定少动；故小扰动在其中无法发展，当有系统性中高云入侵高压后部，甚至直达高压中部时，说明深厚高压的某处已发生了变化，高压系统不再稳定，随后将移动或消亡，对于青藏高压来说，由于高原测站稀少，海拔较高，所以资料经常错、漏、缺，用云图来判断青藏高压的状况比较方便一些，当有中高云从高原东部或北部系统性入侵，入侵后发展时，就可判断青藏高压开始崩溃。
4.3 锋的分析
天气图上定锋面一直是难题，由于资料不连续，锋面往往定得五花八门，很少有一致的意见，通过云图不仅可以确定锋面的位置，而且还可以判断锋的强弱，生消及下垫面情况。
4.3.1 云图上冷锋表现为一条气旋性弯曲，长达数公里的云带，若前后整齐，冷锋就定在云带中间；前界整齐，则定在前界，后界整齐，就将冷锋定在后界，对四川盆地较有影响的是青藏高原—西南冷锋云系的移动，其移方式具体来说有如下几种：伴有明显
冷锋云带的冷锋容易翻越高原，入侵西南；当冷锋云系主体在新疆，但其尾部已上高原，则容易直接翻越高原影响盆地；而高原西部少云或晴空(高空有脊控制)，东部有云系时，冷锋容易东移，从偏北路径影响盆地；若锋面云带前方晴空区与中高纬的晴空区相重迭，冷锋移速明显减弱，高原上晴空区清楚，那么冷锋就不容易上高原影响盆地。
翻越高原的冷空气，引起绵阳地区的降水很小，锋后天气迅速转晴，而从偏东，编北入侵盆地的冷空气常常引起绵阳地区持续阴雨和大风。
4.3.2 云图上暖锋云系是3百到5百公里宽，几百公里长，长宽之比小，向冷空气一侧凸起的卷云覆盖区，卷云下还有大量中低云，云层厚，并伴有较大降水，暖区的顶端在云区由凸变凹的地方，暖锋的位置定在云区向北凸起部分的下方，且与云区中的纹线近乎平行4.3.3 云图上锢囚锋云系表现为一条宽几百公里，从暖区顶端出发按螺旋形状旋向气旋中心的云带，螺旋云带中心与气旋环流中心相重合，由于云带后部冷空气侵入，其后界整齐光滑，并伴有干舌，当云带后界清楚，就把锋定在后界，如果云带后界不整齐，锋就定在云带时里靠后的地方。
4.3.4 云图上静止锋云系表现为一条东西走向,移动很慢或与地形走向一致的云带,有时
云带前有枝状云，锋面一般定在云带前界；当云带附近出现积雨云时，锋定在积雨云北界4.4 高空急流也是天气学上一大难点，高空急流云系以卷云为主，集中于急流呈反气旋性弯曲的地方，其左界光滑，清楚，且与急流轴平行，在可见光云图上，急流云系左界有明显的阴影，而且暗影呈现反气旋弯曲的线状，急流轴就位于急流云系左界一个纬距左右的地方，急流轴与云系左界近乎平行。
5 个例分析
下面通过一个实例来说明云图在预报中如何应用1997年10月31日绵阳地区发生了一次
明显的降水过程(资料全是绵阳气象台当时所用)。
30日500hPa 08时亚欧图上，中高纬为两槽一脊形势，西槽位于乌拉尔山，东槽位于鄂霍次克海致至我国黄海一带，在我国东北有一低涡，河套附近有一减弱横槽，贝加尔湖至巴尔喀什湖之间为高脊控制，青藏高原为一暖性高脊，脊线在塔里木至拉萨一线，高原东部至盆地为西北气流控制，无明显冷暖平流，南支槽不明显。
700hPa 08时亚欧图上形势类似于500hPa图，盆地为一反气旋控制，无明显冷平流，仅能估计盆地反气旋东移后产生辐合。
08时东亚地面图上我国中部为宽大高压控制，青藏西部有几站雨雪，盆地东部大雾，高原大部为晴空少云区，高原中部几站有高云14时东亚区域地面图上，盆地以偏南风为主，无冷空气入侵迹象，高原为正24小时变压，在高原东部有+3hPa中心，在高原西部仅有一站24小时变压为-1hPa，另外高原上有几站零星雨雪，中部有几站测到高云。
但在云图上我们注意到青藏高原西部有一短波槽云系从早上08时开始快速东移，下午14时该云系已经移至高原中部并有所发展，且高原西部仍有中高云相继生成，说明高原上有波动产生发展500hPa图上中高纬高脊控制区在云图上大片晴空区，说明中高纬两槽一脊形势稳定，按“北脊南槽”理论可预计青藏高原上有波动生成，另外孟加拉湾至横断山脉有一中高云带发展，预示该处偏南气流的发展，据此认为次日盆地将有一次明显的降水过程。
31日08时500hPa图上，中高纬无明显变化，高原上有短波槽生成，成都转为西南风70
0hPah ，中高纬无明显变化，反气旋移至三峡一带，盆地为偏南气流，地面图上08时高原东至盆地西部有雨区向东扩展，14时盆地西部中部都有小雨。
6 小结
由上可见，云图因为具有准确，直观，空间上的连续和时间上间隔的特点，而在预报中广泛应用，使用云图可以及时发现不容易在天气图上分析出来的天气系统，揭露新的天气事实，它不仅能提高天气预报的准确性，而且延长了天气预报的时效，特别是对于四川盆地，由于西部受高原天气系统的影响，而以往的天气图资料中，高原测站相对平原来说要稀少得多，海拔又较高，影响资料的准确度，所以，对四川盆地的预报工作增加难度，卫星云图的正确使用，对提高四川盆地的天气预报准确度又增添了一份重要资料。
作者单位:肖宁绵阳气象台621000，赵勇中国民航飞行学院四分院气象台。