卫星气象和雷达气象
气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用
气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用摘要：随着时代的进步，科技的发展，气象雷达与卫星遥感在不同领域都发挥着巨大的作用。
农业遥感对世界许多国家的农业生产、粮食安全、进出口调整、农业政策及计划制度、以及保护国家利益等方面都起到了巨大的作用。
关键字：气象雷达，遥感技术一、气象雷达1、气象雷达的工作原理雷达发射机产生电磁能量，雷达天线将电磁能量集中形成向某一方向传播的波，由雷达天线以电磁波的方式辐射出去，电磁能在大气中以光速（29.98×104km/s）传播。
当传播着的电磁波遇到了目标物后便产生散射波，而且这种散射波分布在目标周围的各个方向上。
其中有一部分沿着与辐射波相反的路径传播到雷达的接收天线，被接收的这一部分散射能量，称为目标的后向散射，也就是回波信号，对这种回波信号的检测可以确定目标的空间位置。
雷达是用测量回波信号的延迟时间来测量距离的。
假设目标离开雷达的斜距用R表示，则发射信号在R距离上往返两次经历的时间用Δt表示，目标的斜距R便可由下式给出（1/2）cΔt，其中c为光速。
雷达测量目标的方位角和仰角是依靠天线的定向作用去完成的，它辐射的电磁波能量只集中在一个极狭小的角度内。
空间上任一目标的方位角和仰角，都可以用定向天线辐射的电磁波束的最大值（即波束的轴向）来对准目标，同时接收目标的回波信号，这时天线所指的方位角和仰角便是目标的方位角和仰角。
雷达天线装在传动系统上，可以固定方位角而在仰角范围内扫描，或固定仰角而在方位角范围内扫描，从而可以得到各个方向和探测距离内目标的信息。
世界上最高的气象探测站2、气象雷达的组成典型的气象雷达的主要由发射系统、天线系统、接收系统、信号处理器和显示系统等部分组成。
电子线路组成部分见下图3、气象雷达在农业方面的应用无论是农业气象监测、农业气象情报、农业气象灾害防御，农业气候区划及资源开发利用、农作物产量预报等方面，我国气象工作者都开展了大量卓有成效的工作，为保障和促进我国农业生产做出了显著贡献。
天气预报数据
天气预报数据背景天气预报数据是用来预测未来一段时间内的天气状况的数据。
这些数据包括温度、湿度、气压、降水量等等。
天气预报数据对于人们的生活和工作具有重要的参考价值，能够帮助人们做出合理的安排和决策。
数据来源天气预报数据可以通过以下渠道获取：1. 气象观测站：气象观测站通过各种气象仪器和设备收集天气数据，包括温度计、湿度计、气压计等。
这些观测站遍布各地，通过实时观测和记录，提供最准确的天气预报数据。
2. 卫星气象：卫星气象是通过卫星对地球表面的大气环境进行观测，获取大范围区域的天气数据。
卫星气象可以提供全球范围内的天气信息，可以观测到云图、降水情况等。
3. 气象雷达：气象雷达利用雷达原理对大气中的降水进行探测，可以获取降雨的强度、分布等信息。
气象雷达技术可以提供对小范围区域的天气预报数据。
4. 气象模型：气象模型是利用数值方法和物理方程对大气运动进行模拟，从而预测未来的天气变化。
气象模型结合实时观测数据，通过计算和预测，提供天气预报数据。
数据应用天气预报数据可以广泛应用于各个领域，包括但不限于：1. 生活指导：天气预报数据可以帮助人们做出合理的穿着和出行决策。
知道明天会下雨，人们可以提前准备雨具或者调整行程计划。
2. 农业决策：农业经营需要考虑天气因素，比如作物的种植、灌溉等。
天气预报数据可以帮助农民做出合理的农业决策，提高农业生产效率。
3. 航空交通：航空交通需要准确的天气预报数据来确保飞行的安全。
飞行员可以根据天气预报数据作出飞行计划和决策。
4. 旅游规划：旅游行程的安排需要考虑到天气因素。
天气预报数据可以帮助旅游者选择合适的时间和目的地，提供更好的旅游体验。
结论天气预报数据是人们生活和工作中重要的参考信息，对于各个领域都具有重要的应用价值。
通过合理的获取和利用天气预报数据，人们可以做出更加明智的决策，提高生活和工作效率。
天气预测技术的使用方法
天气预测技术的使用方法天气预测是人类社会中一项重要的技术，它对我们的日常生活、农业、交通等方面都有着重要的影响。
随着科技的不断进步，天气预测技术也在不断发展，为我们提供更准确、可靠的天气预报信息。
本文将介绍几种常见的天气预测技术的使用方法。
一、气象卫星气象卫星是目前最常用的天气预测技术之一。
它通过搭载在卫星上的仪器，可以对地球大气层进行观测，获取大气层的温度、湿度、云量等信息。
这些信息可以用来分析天气系统的演变趋势，从而预测未来的天气情况。
使用气象卫星进行天气预测的方法主要有两种。
一种是利用卫星图像进行观测和分析，通过观察云的形态、移动速度等特征，判断天气系统的演变趋势。
另一种是利用卫星获取的温度、湿度等数据，结合数学模型进行计算和预测。
这种方法可以提供更精确的天气预报信息。
二、气象雷达气象雷达是另一种常用的天气预测技术。
它通过发射雷达波束，接收并分析波束与降水粒子的相互作用，从而获取降水的强度、类型、分布等信息。
这些信息对于预测降水的时间、范围和强度非常重要。
使用气象雷达进行天气预测的方法主要有两种。
一种是利用雷达回波的强度和分布，结合气象模型进行分析和预测。
这种方法可以提供较准确的降水预报信息。
另一种是利用雷达回波的频率和相位变化，分析降水粒子的类型和形态，从而预测降水的类型和强度。
这种方法对于预测冰雹、暴雨等极端天气非常有帮助。
三、数值模型数值模型是一种基于物理方程的天气预测方法。
它通过将大气运动、能量传递等过程用数学模型来描述，利用计算机进行模拟和预测。
数值模型可以提供较长期的天气预报，通常可以预测几天甚至几周的天气情况。
使用数值模型进行天气预测的方法主要有两种。
一种是利用已有的观测数据，通过数据同化方法将观测数据融合到数值模型中，从而提高预测的准确性。
另一种是利用数值模型的初始场和边界条件，进行数值模拟和预测。
这种方法需要对大气的物理过程和数值算法有较深入的了解。
总结天气预测技术的使用方法多种多样，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
气象问答知识点总结高中
气象问答知识点总结高中气象是研究大气现象的科学。
气象学依靠观测、理论和实验等手段，研究大气的物理、化学特性，以及大气与地球表面相互作用的规律。
气象知识不仅关乎人类的日常生活，还是农业、航空、海洋、能源等领域重要的学科。
下面将以常见的气象问答知识点为主题进行总结：一、气象基础知识1. 什么是大气？答：大气是地球表面周围的气体层，由氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（氩、氦等）和少量水蒸气、二氧化碳等组成。
2. 大气的分层结构是怎样的？答：大气按照温度分布可分为对流层、平流层、同温层、中间层和外部层。
其中对流层是地球上最底层的大气层，是我们居住的主要区域。
3. 什么是气压？答：气压是空气对地面或其他物体的压力。
常用的气压单位为帕斯卡（Pa），1帕等于1牛顿/平方米。
4. 什么是气压变化？答：气压随着大气运动、气体密度和地形的变化而变化。
高气压区域气压较大，低气压区域气压较小。
5. 什么是气温？答：气温是空气的热度，是描述大气热力状态的物理量。
6. 气压和气温的关系是怎样的？答：气温升高时，气体分子的热运动增强，相互之间的碰撞频率增加，大气压力增大；气温降低时，气体分子的热运动减弱，相互之间碰撞频率减小，大气压力减小。
因此，气温和气压是成正比例关系的。
7. 什么是湿度？答：湿度是空气中水汽含量的多少，通常用相对湿度来衡量。
8. 什么是露点温度？答：在一定气压下，空气饱和时的温度，即气体冷却至饱和水汽压的温度，称为露点温度。
9. 什么是降水？答：大气中的水蒸气冷却凝结成液态或固态形式，降落到地面的现象称为降水。
10. 什么是大气环流？答：大气环流是指地球大气中不断发生的气流活动，包括赤道低压带、副热带高压带、中纬度低压带和极地高压带。
11. 什么是季风？答：季风是指由于大陆和海洋的温度差异造成的周期性气流，表现出一年四季内的风向、风速和降水量的变化现象。
12. 什么是天气？答：天气是大气状态的一种表现，包括气温、湿度、风速、降水等各种现象。
气象预报技术
气象预报技术气象预报技术一直以来都被广泛应用于人们的日常生活中。
准确的气象预报可以帮助人们合理安排出行计划、农田管理以及自然灾害防范等方面。
在过去的几十年中，随着科技的不断发展，气象预报技术也在不断进步和改善。
本文将介绍一些常见的气象预报技术，包括卫星遥感、雷达探测和数值预报等。
一、卫星遥感技术卫星遥感技术是一种通过卫星传感器对地球大气的测量和监测，以获取气象信息的技术手段。
通过卫星遥感技术，可以实时观测到大气中的云层分布、风力风向、降水情况等重要气象信息。
同时，卫星遥感技术还可以监测温度、湿度、气压等气象要素的变化趋势。
这些数据对于气象预测和天气预报具有重要意义。
二、雷达探测技术雷达探测技术是一种利用电磁波对云层、降水、风暴等气象现象进行实时探测的技术。
通过雷达探测技术，可以获取到云层的高度、强度、形状以及降雨的强度和类型等信息。
这些数据对于短期天气预报、暴雨洪水预警等方面非常重要。
雷达探测技术的发展使得气象预报更加准确和及时。
三、数值预报技术数值预报技术是指利用大规模计算机模拟大气、海洋等物理场的演化过程，通过输入初始观测资料得到未来一段时间的天气预报结果的技术。
通过数值预报技术，可以模拟地球上大气的运动、热力、辐射等复杂过程，通过这些模拟结果来进行天气预报。
数值预报技术从理论上对天气情况进行模拟，可以提前几天甚至几周对天气情况进行预测，有助于人们做出合理的决策。
综上所述，气象预报技术在现代社会中扮演着重要角色。
卫星遥感技术、雷达探测技术和数值预报技术等都为天气预报提供了可靠的技术手段。
随着科技的不断进步，气象预报的准确度也在逐步提高。
未来，随着人工智能和大数据技术的应用，相信气象预报技术会进一步发展，为人们的生活提供更加精准的天气预报服务。
大气层中的气象雷达与卫星观测
大气层中的气象雷达与卫星观测在我们日常生活中，天气预报对我们的出行、工作和生活安排起着至关重要的作用。
而这准确的天气预报背后，离不开先进的气象观测技术，其中气象雷达和卫星观测就是两个关键的手段。
气象雷达，就像是大气层中的“千里眼”，能够探测到大气中的各种气象信息。
它通过发射电磁波，并接收这些电磁波被大气中的物体反射回来的信号，从而获取有关降水、风暴等天气现象的详细数据。
想象一下，当雷达的电磁波射向天空，遇到云层中的水滴、冰晶或者大气中的颗粒物时，这些电磁波就会被反射回来。
气象雷达接收到这些反射信号后，经过一系列复杂的处理和分析，就能告诉我们降水的强度、位置、移动方向和速度等重要信息。
这对于预测暴雨、雷暴等强对流天气非常关键。
比如，当我们看到雷达图上显示有一片强烈的回波正在迅速移动，并且强度不断增强，那么我们就可以提前做好防范暴雨和大风的准备。
不同类型的气象雷达有着不同的特点和应用。
比如说，多普勒气象雷达不仅能够探测到降水的位置和强度，还能测量出降水粒子的运动速度，从而帮助气象学家判断风向和风速。
这种雷达对于监测龙卷风和飓风等灾害性天气特别有用，因为它可以提前发现风暴中心的旋转气流，为预警和防范提供宝贵的时间。
再来说说卫星观测。
气象卫星就像是高悬在太空中的“监视器”，从独特的视角俯瞰着整个地球的大气层。
它们能够提供大范围、长时间的气象信息，是全球气象观测的重要组成部分。
气象卫星分为极轨气象卫星和静止气象卫星。
极轨气象卫星围绕地球南北极轨道运行，能够覆盖全球范围，获取不同地区的气象数据。
而静止气象卫星则位于地球赤道上空的固定位置，相对于地球保持静止，可以对特定区域进行连续观测。
卫星观测的优势在于它能够看到大范围的天气系统，比如台风的形成和发展、大范围的寒潮移动等。
通过卫星拍摄的图像，我们可以清晰地看到云层的分布、形状和变化，从而推断出天气系统的演变趋势。
而且，卫星还能监测大气中的温度、湿度、臭氧含量等参数，为研究气候变化和大气环流提供重要的数据支持。
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）。
大气层中的气象雷达与卫星观测
大气层中的气象雷达与卫星观测在我们的日常生活中，天气的变化时刻影响着我们的出行、工作和生活安排。
而对于气象工作者来说，准确预测天气则是他们的重要使命。
要实现这一目标，气象雷达和卫星观测是两项至关重要的技术手段。
气象雷达，就像是大气层中的“千里眼”，能够探测到大气中的各种气象现象。
它通过向大气中发射电磁波，并接收返回的信号来工作。
这些返回的信号包含了丰富的信息，比如云层的位置、形状、移动速度和含水量等。
通过对这些信息的分析，气象工作者可以了解到降水的类型（是雨、雪还是冰雹）、强度以及可能的发展趋势。
气象雷达的工作频率和波长各不相同，这决定了它们的探测能力和适用范围。
比如，较短波长的雷达能够更精确地探测到小尺度的气象现象，像局部的强对流风暴；而较长波长的雷达则可以穿透更远的距离，对大范围的天气系统进行监测。
在实际应用中，气象雷达常常被用于临近天气预报。
这是因为它能够实时地提供高时空分辨率的气象信息。
比如说，当一场雷暴即将来临，气象雷达可以及时发现它的形成和发展，为相关地区的人们提供预警，让大家有足够的时间采取防范措施，如避免外出、关好门窗等。
再来说说卫星观测，它就像是从太空中俯瞰地球大气层的“天眼”。
气象卫星通常运行在地球的同步轨道或太阳同步轨道上，从太空对地球大气进行全方位、全天候的观测。
卫星观测的优势在于其覆盖范围广。
一颗卫星可以同时观测到很大面积的地球表面，从而能够捕捉到大尺度的天气系统，如台风、寒潮等的整体形态和移动路径。
而且，卫星观测不受地理条件的限制，无论是海洋、沙漠还是高山等地区，都能被纳入观测范围。
卫星携带的各种仪器可以测量不同的气象参数。
比如，可见光和红外成像仪可以通过云层的形态和温度分布来判断天气状况；微波辐射计则能够探测大气中的水汽含量和温度垂直分布等。
通过对卫星观测数据的分析，气象工作者可以了解全球范围内的大气环流形势，预测天气系统的演变和发展。
此外，卫星观测还对于长期的气候研究具有重要意义。
大气科学中的气象雷达与卫星遥感技术
大气科学中的气象雷达与卫星遥感技术气象雷达和卫星遥感技术是大气科学领域中非常重要的观测手段，它们能够提供关于大气状态和天气现象的信息，为我们预测天气变化和研究气候变化提供重要支持。
本文将介绍气象雷达和卫星遥感技术的原理、应用和发展趋势。
一、气象雷达技术气象雷达是一种利用雷达波束与大气中的液态和固态降水物质交互作用而形成的回波信号来探测降水和其他气象现象的仪器。
其工作原理是向大气中发射无线电波，当波束遇到大气中的液态或固态降水物质时，会被散射回雷达接收器，形成回波信号。
通过分析这些回波信号的强度、位置和时间等信息，可以判断降水类型、强度以及降水带的移动趋势。
在气象预报中，气象雷达能提供精确的降水信息，如降水类型（雨、雪、冰雹等）、降水强度以及降水带的范围和移动速度等。
这为大气科学研究人员提供了非常重要的数据基础。
气象雷达还能用于探测风暴、雷电和天气前沿等现象，为防灾减灾和天气预警提供重要依据。
目前，气象雷达技术已经取得了重大发展，从最初的反射式雷达到现代的多普勒雷达，以及双线偏振雷达等。
这些新技术提供了更高分辨率、更准确的数据，为研究天气现象和气候变化提供了更多细节。
二、卫星遥感技术卫星遥感技术是利用卫星传感器获取地球表面物理量和环境信息的技术。
通过卫星遥感，可以获取大气的温度、湿度、云量、云类型和水汽含量等参数。
同时，卫星遥感还能提供地表温度、植被覆盖、地表湿度等地表特征的数据，为气象研究和气候模式提供重要输入。
卫星遥感技术主要基于电磁波与物质相互作用的原理。
卫星发射的电磁波通过大气层到达地球表面，与地表物体发生散射、反射或吸收，再由卫星接收到达地面的反射或散射信号。
通过对这些信号进行分析，可以推断出地表特征和大气参数等信息。
在大气科学研究中，卫星遥感技术的应用非常广泛。
通过卫星遥感可以获取大范围的气象信息，如全球的云图、温度分布和海洋表面温度等。
这些数据为天气预报、气候监测和环境评估提供了基础数据。
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。
预测未来天气：了解天气变化的方法与技巧
预测未来天气：了解天气变化的方法与技巧天气对我们的生活有着重要的影响，它不仅影响我们的出行计划，还直接影响我们的情绪和健康。
然而，天气变化是一个非常复杂的系统，很难准确地预测未来的天气。
尽管如此，我们可以通过学习一些方法和技巧来更好地了解天气变化，从而更好地做出相关决策。
1. 气象观测气象观测是天气预测的基础，它通过观察和测量大气现象来获取数据，进而进行天气预测。
常见的气象观测包括测量温度、气压、湿度、降水量、风速和风向等。
我们可以利用气象观测数据来了解当前的天气情况，并结合其他信息进行天气预测。
2. 天气模型天气模型是一种利用数学和物理方程描述大气运动和热力学过程的工具。
通过解这些方程，可以模拟大气的运动和变化，从而预测未来的天气情况。
天气模型需要大量的观测数据作为输入，并通过计算得出预测结果。
在实际应用中，天气模型通常会进行多次迭代计算，以提高预测的准确性。
3.卫星图像卫星图像是一种从太空中获取的地球表面图像，可以提供丰富的天气信息。
利用卫星图像，我们可以观察到云层的分布情况、气旋的形成和移动轨迹等。
这些信息对于天气预测非常有帮助，特别是在观测范围较大的区域。
通过分析卫星图像，我们可以追踪天气系统的发展和演变，从而对未来的天气状况有一定的预测。
4.雷达图像雷达图像是一种利用雷达技术获取的天气图像，可以观测到降水情况和风暴的发展。
雷达图像可以提供高时空分辨率的观测数据，能够及时反映出降水带和风暴的形态和移动趋势。
通过观察雷达图像，我们可以了解到即将到来的降水情况，并做出相应的决策，如是否带雨具或调整出行计划等。
5.气象雷达气象雷达是一种利用雷达技术观测和测量降水、风暴和气旋等天气现象的设备。
气象雷达可以提供高分辨率的降水图像，能够精确定位和追踪降水带和风暴系统。
通过使用气象雷达，我们可以更好地了解降水的强度、范围和持续时间，从而做出更准确的天气预测。
6.气象卫星气象卫星是一种通过卫星技术观测和测量大气和地球表面特征的设备。
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。
大气科学中的气象雷达和卫星观测技术
大气科学中的气象雷达和卫星观测技术近年来，随着科技的不断发展和进步，大气科学领域也迎来了一系列令人振奋的突破。
其中，气象雷达和卫星观测技术的广泛应用成为了气象学研究的重要工具。
本文将就这两项技术在大气科学中的应用进行探讨，揭示它们对气象研究和预测的重要作用。
一、气象雷达的应用气象雷达是一种利用雷达原理探测和研究大气中的云和降水现象的仪器。
它通过发送和接收微波信号，可以实时观测到云层、降水带以及潜在的风暴系统。
气象雷达具有以下几个方面的应用：1. 降水预报和监测：气象雷达能够提供详细的降水信息，包括降水带的位置、强度和类型等。
这对于天气预报和洪涝、旱情的监测具有重要意义。
利用气象雷达的降水信息，气象专家可以准确判断降水范围和强度，进而提醒公众和有关部门做出适当的防范措施。
2. 雷暴监测和预警：气象雷达还可以监测和预警雷暴天气。
雷暴是大气中的一种强对流现象，常常伴随着强烈降水、雷电和强风等不良天气条件。
利用雷达数据，气象学家可以实时观测和追踪雷暴系统的演变，并及时发布相关的预警信息，为公众提供安全保障。
3. 对流研究和预测：气象雷达的另一个重要应用领域是对流研究和预测。
对流是大气中的一种强烈水平垂直运动，常常伴随着强风和暴雨等极端天气现象。
通过气象雷达的观测，科学家可以了解对流的演化规律和特征，进而改进对对流的预测和预警能力。
二、卫星观测技术的应用除了气象雷达，卫星观测技术在大气科学中也发挥着举足轻重的作用。
利用卫星观测技术，科学家可以获取远离地面的大范围和高时空分辨率的气象观测数据。
卫星观测技术的主要应用包括以下几个方面：1. 气象要素观测：卫星可以观测大气中的多种要素，如温度、湿度、风场等。
这些观测数据对天气预报和气候研究具有重要意义。
通过分析卫星数据，科学家可以了解不同时间和地点的气象状态，进而提高对天气的准确预报能力。
2. 气候变化监测：卫星观测技术在气候变化监测方面也发挥着关键的作用。
通过卫星观测，可以实时监测地球表面的温度、云量和海洋表面温度等气候变量。
雷达与卫星气象——第三章 雷达气象方程
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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。
大气层中的气象观测技术雷达卫星等
大气层中的气象观测技术雷达卫星等大气层中的气象观测技术：雷达、卫星等大气层中的气象观测技术在现代气象学中扮演着至关重要的角色。
通过雷达、卫星等技术手段，科学家们可以获取大气层中的各种气象信息，从而进行天气预报、气候研究及灾害预警等工作。
本文将介绍雷达、卫星等气象观测技术的原理及应用。
一、雷达雷达（Radar）是一种广泛应用于气象观测的技术。
雷达通过发射电磁波并接收其回波来确定目标的位置、速度和形态等信息。
在气象观测中，雷达主要用于测量降水、大气湿度和风场等。
雷达在大气层中的观测基于其与水滴、云粒子等离子体的相互作用。
当雷达的电磁波与这些物体相互作用时，将产生回波信号，通过分析回波信号的特征，可以得到目标的相关信息，如降水的强度、回波的反射率、风场的分布等。
雷达观测技术在气象学中具有广泛的应用价值。
它可以提供详细的降水信息，帮助气象学家更准确地预报暴雨、冰雹等极端天气。
在气象灾害预警中，雷达可以及时监测到强降水、雷暴等天气现象，为公众提供宝贵的预警信息。
二、卫星卫星观测是现代气象学中另一种重要的观测手段。
通过卫星技术，可以实现对大气层中的云层、温度、湿度等要素的观测。
卫星观测技术基于遥感原理，通过探测卫星所处轨道上不同位置的辐射能量来获取大气层中的信息。
卫星观测技术最大的优势在于其广覆盖性和实时性。
通过卫星，科学家们可以获取到广阔区域的气象信息，并且几乎是实时的，能够提供连续性的观测数据。
卫星还可以提供大气层中的温度剖面、云图等详细信息，为气象预报及气候研究等提供了重要的依据。
除了传统的气象观测技术外，卫星观测还涉及到红外辐射、微波辐射等高级遥感技术。
这些技术可以通过测量大气层辐射能量的变化来获取更为详细的气象信息，如温度、湿度垂直分布等。
这些数据对于气象学家研究大气层的物理过程、模拟气候变化等具有重要意义。
综上所述，雷达、卫星等气象观测技术在现代气象学中扮演着重要的角色。
它们通过不同的原理和手段，为科学家们提供了大量的气象数据，能够帮助他们更准确地预报天气、研究气候变化等。
气象雷达和卫星遥感技术比较分析
气象雷达和卫星遥感技术比较分析气象雷达和卫星遥感技术都是现代气象领域中非常重要的技术手段，它们的应用可大大提升气象预报的准确性和可靠性，为人类的生产、生活和安全提供保障。
本文将从技术原理、数据分辨率、数据更新速度、适用范围等方面对比分析气象雷达和卫星遥感技术的优缺点，以此为基础，对其应用场景进行说明和总结。
一、技术原理气象雷达技术是通过对大气中微量液态和固态水的反射和散射珂学，追踪云、降雨或冰雹位置，并计算出它们的大小、类型、强度和速度等相关参数，从而实现对大气溶胶、降雨和雷电等天气现象的探测和分析。
而卫星遥感技术则是利用卫星上的多种传感器对地面、大气和海洋等物体进行远程测量和探测，包括可见光、红外、微波、辐射等电磁波段的测量和分析，从而获取地表和大气等特定区域的图像、地形、温度、湿度和气体浓度等信息。
二、数据分辨率气象雷达的数据分辨率通常在1-5公里，部分现代高清晰度气象雷达甚至可以达到0.5公里。
但因受雷达工作频段的限制，其被探测物体的精度存在一定的局限性，尤其是在混合云、复合天气或强风等情况下容易出现盲区和误差。
而卫星遥感的最小分辨率可达几米至十几米，且由于其具备多光谱和多角度观测的优势，相较于雷达更能够精细地识别和分析不同时间、空间和能谱的天气现象和地表特征。
三、数据更新速度气象雷达的数据更新速度一般为5-10分钟，但在雷暴、台风等突发性天气事件中，最快可以做到5秒钟的实时监测和报警，以提供紧急的有效预警和应对。
而卫星遥感则需要大约1-3天的周期对整个地球进行观测，步调相对缓慢。
不过，卫星遥感具有历史、综合和动态性的特点，数据可长期储存和重复利用，同时多个卫星可以联网协作，形成全球性的气象探测和预警系统。
四、适用范围气象雷达通常适用于城市、农村、山区等有限范围内的大气监测和天气预报，尤其在强对流和降雨量较大的情况下，更能发挥其作用。
而卫星遥感则适用于广泛的区域覆盖，包括陆地、海洋、极地、半干旱、沙漠等不同气候和地理环境，同时可观测不同时间尺度和维度的大气环境变化。
气象观测技术的创新与挑战
气象观测技术的创新与挑战气象观测是对大气状态及其变化进行系统、连续的观察和测量，它是气象学的基础，对于天气预报、气候研究、防灾减灾以及社会经济的各个方面都具有至关重要的意义。
随着科学技术的不断发展，气象观测技术也在不断创新，但同时也面临着一系列的挑战。
一、气象观测技术的创新1、卫星气象观测技术的发展卫星气象观测技术的出现是气象观测领域的一次重大革命。
气象卫星能够从太空对地球大气进行大范围、高频次的观测，提供全球范围内的大气温度、湿度、云量、风速等多种气象参数。
如今，卫星气象观测技术不断进步，分辨率越来越高，观测的精度和准确性也在不断提升。
例如，新一代的气象卫星能够更精确地监测台风的形成、发展和移动路径，为灾害预警提供了更加及时和准确的信息。
2、雷达气象观测技术的应用雷达在气象观测中发挥着重要作用。
多普勒雷达可以测量降水粒子的运动速度，从而推算出风速和风向。
此外，雷达还能够监测到强对流天气系统，如雷暴、龙卷等的生成和发展，为短临天气预报提供了有力的支持。
近年来，双偏振雷达技术的应用使得雷达对降水类型和粒子大小的识别能力得到了显著提高，进一步提升了气象观测的精度。
3、地面自动气象观测站的普及地面自动气象观测站的建设和普及使得气象观测的密度大大增加。
这些观测站能够自动采集气温、气压、湿度、风向风速、降水等气象数据，并通过通信网络实时传输到气象中心。
与传统的人工观测相比，自动观测站不仅提高了观测的频率和效率，还减少了人为误差，为气象研究和预报提供了更加丰富和准确的数据。
4、无人机气象观测技术的兴起无人机在气象观测领域的应用是近年来的一个创新点。
无人机可以携带各种气象传感器，飞到一些常规观测手段难以到达的区域，如山区、海洋等，进行气象数据的采集。
此外，无人机还可以在灾害性天气发生时，迅速飞抵现场进行近距离观测，为应急救援和灾害评估提供宝贵的数据支持。
二、气象观测技术面临的挑战1、观测数据的质量控制随着气象观测技术的多样化和观测数据量的急剧增加，数据质量控制成为了一个重要的挑战。
气象雷达和卫星在天气预报中的作用
气象雷达和卫星在天气预报中的作用气象雷达和卫星是现代气象科学中不可或缺的两个重要工具，它们在天气预报中发挥着关键作用。
气象雷达主要用于监测天气系统的演变和气象现象的发展趋势，而卫星则提供了广阔的观测范围和高时空分辨率的数据，两者相互补充，在天气预报中起到了重要的作用。
一、气象雷达的作用气象雷达是一种通过测量回波信号来监测降水量和探测天气系统的工具。
它工作原理是向大气中发射微波信号，并接收它们反射回来的信号。
根据反射信号的强度和回波的形态，我们可以了解降水的类型、强度和分布情况。
首先，气象雷达可以准确地识别降水带和降水类型。
通过分析回波信号的特征，气象雷达可以确定降水带的位置、范围和强度，及时预警并通知相关部门和公众。
此外，气象雷达还能够区分不同类型的降水，如雨、雪、冰雹等，从而更好地理解降水的性质和影响。
其次，气象雷达可以追踪和预测风暴的发展趋势。
通过观测回波信号的变化，气象雷达能够实时监测风暴的演变过程，包括风速、风向和降水量等参数。
根据这些数据，气象预报人员可以预测风暴的路径和强度，提前采取相应的防范措施，保障公众和财产的安全。
最后，气象雷达还能够提供空气动力学参数的观测数据。
通过分析回波的频移和速度等特征，气象雷达可以计算出风场的信息，包括风速和风向等。
这些数据对于飞行控制和空中交通管制具有重要意义，可以提高航班的安全性和效率。
二、卫星在天气预报中的作用卫星观测是天气预报的重要手段之一，卫星携带的遥感仪器可以全天候、全球范围内获取大气、云层等数据，为天气预报提供了全面而准确的信息。
首先，卫星可以提供广阔的观测范围。
由于卫星的轨道高度远离地球表面，它能够监测到地球各个角落的气象活动。
不受地理或人为因素的限制，卫星可以提供全球范围内的观测数据，尤其对于海洋、偏远地区和极地等难以观测的地区具有重要意义。
其次，卫星观测数据具有高时空分辨率。
卫星传感器可以提供高分辨率的图像和资料，可以捕捉到云层、降水和温度等天气要素的微小变化。
气象雷达与卫星遥感在天气预报中的作用
气象雷达与卫星资料在天气预报中的运用一、引言随着时代的发展，社会的进步，科技的发达，天气预报对人们的生活和生产越来越重要了。
比如在人们的出行上，农业上，航天试验上等等，天气预报显得尤为重要了，所以人们必须掌握预报天气的方法和技术。
而如今，人们已近掌握了很多的预报天气的手段，我们在这里主要说说气象雷达和卫星遥感在天气预报中的运用。
二、摘要天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。
它是大气科学研究的一个重要目标。
对人们生活有重要意义。
天气预报需要大量的数据依据，才能进行。
这样气象卫星尤其显的重要，它不仅肩负着数据收集，还肩负着监视天气灾害。
关键字：天气预报、气象雷达三、正文天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。
就我国而言，气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务。
随着生产力的发展和科学技术的进步，人类活动范围空前扩大，对大自然的影响也越来越大，因而天气预报就成为现代社会不可缺少的重要信息。
天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。
它是大气科学研究的一个重要目标。
对人们生活有重要意义收集数据最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。
世界气象组织协调这些数据采集的时间，并制定标准。
这些测量分每小时一次（METAR）或者每六小时一次（SYNOP）。
使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。
气象气球可以一直上升到对流层顶。
气象卫星的数据越来越重要。
气象卫星可以采集全世界的数据。
它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。
它们的红外线数据可以用来收集地面和云顶的温度。
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§ 2.
气象卫星遥感探测的特点
气象卫星从空间观测地球大气系统，作为新型的气象探测平台，经多年来的实践发现它与地 面观测和其它观测相比较，有许多优点和实现常规探测无法进行的观测。 一、气象卫星在固定轨道上对地球大气进行观测 气象卫星一旦进入轨道，便只能在固定的轨道上观测地球大气，而不是象飞机那样可以自由选择 观测路线。当卫星选用一定的轨道，则观测范围和区域就一定，所以对于一定的观测目的，轨道 的选择是重要的。卫星在轨道飞行的另一个优点是不再需要象飞机那样提供飞行动力，工作时间 可长达几年以上。
图3
风云二号静止卫星（FY-2）
2、什么是气象卫星遥感 所谓遥感是指在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自 被测物体（目标物）反射或发射的电磁辐射信息，并对其进行处理、分类和识别的一种技术。收 集电磁辐射信息的装置（如扫描辐射仪、相机等观测仪器）称做传感器；装载传感器的设备（如
○一
图5
MODIS 中分辨率图象的全球观测轨道和卫星图片
图 6 卫星实现全球观测的卫星轨道
5
图7
MODIS 全球观测卫星轨道和云图
卫星的全球观测使大气科学发生巨大的革命性的飞跃， 在十八世纪，从大气科学发展史看到， 温度表的出现，使气象科学从定性到定量，自从有电报和电话出现后，人类画出了天气图，而在 上世纪无线电探空仪出现， 使大气科学从地面研究发展为三维空间研究， 推动大气动力学的发展； 而今天气象卫星从空间实现全球观测，可以得到海洋、荒无人烟地区、两极地区的气象资金料， 将大推动大气科学发展，开展全球气候的研究。 三、在空间自上向下观测 气象卫星在空间自上而下观测地球大气，这与地面观测是不同的。如对云的观测，卫星观测 到的是云顶特征。在有几层云时，卫星首先观测到的是高云；若高云很薄，则可透过高云看到中 低云；如果高云很厚，就无法看到中低云。如果卫星看到的云很白，说明这云很厚，在地面观测 这块云时就很暗。 气象卫星不但能作大范围的水平观测，而且可以对大气作垂直探测，为研究天气系统的结构 提供资料。 四、气象卫星采用遥感探测方式 气象卫星不能直接接触地球大气，只能采用遥感的方法获取大气和地面目标物的特性。遥感 探测具有观测速度快、项目多、信息量大和测量系统不干扰被测目标物，以及资料代表性好等优 点。例如卫星采用多个光谱段，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 天气预报提供依据。卫星测量比地面观测更具有内在的均匀性，在全球表面是连续的，不象现有 的地面常规观测的不均匀的和间断的。此外对一颗气象卫星用一台仪器对世界各地观测，资料统 一，不象地面观测采用型号不同、性能不完全一致的仪器工作，对大量仪器进行定标。6图8ຫໍສະໝຸດ 全球气象观测卫星§3.
卫星资料广泛使用
一、增加和丰富了气象观测及其它领域资料的内容和范围 气象卫星观测体系的建立，大大地丰富了气象观测的内容和范围，使大气探测技术和气象观 测进入了一个新价段，突破了人类只能在大气底层观测大气的局限性。一些难以观测的资料和地 区，现在都可以从气象卫星上得到实现。当前气象卫星可以提供以下有价值的资料： 1、每日的可见光、红外和水汽等多谱段图象资料； 2、大气垂直探测资料； 3、微波探测资料； 4、太阳质子、粒子资料等； 以上这些些资料包含有大量地球大气信息，由这些信息可以导得以下气象和其它领域的各种 参数和现象： 1、云系的大范围分布和各类天气系统的位置、形成、发生发展等；灾害性天气的发生发展；
第一部分 卫星气象学讲座
§.1
一、卫星遥感的意义和内容 二十世纪五十年代后期，空间技术迅速发展，出现了人造卫星。人造卫星是进行现代科学研 究的重要工具，目前人造成卫星已广泛应用于天文、气象、地质地理、海洋、农业、军事和通讯 等各个领域。1960 年 4 月 1 日，美国成功发射了第一颗气象试验卫星 TIROS-1（泰罗斯-1），开 创了人造卫星应用于气象探测的新纪元。至今全世界有许多国家发射了自已的气象卫星， 1、什么是气象卫星和卫星气象 在卫星上携带有各种气象观测仪器，测量诸如大气温度、湿度、风、云等气象要素以及各种 天气现象，这种专门用于气象目的的卫星称做气象卫星。气象卫星的出现极大地促进了大气科学 的发展，在探测理论和技术、灾害性天气监测、天气分析预报等方面发挥了重要作用。从而促进 了一门新的学科卫星气象学的形成。 卫星气象学是指如何利用气象卫星探测各种气象要素，并将卫星探测到的资料如何应用于 大气科学的一门学科。它是与气象卫星是完全不同的慨念。 气象卫星的类型： （1）极地太阳同步轨道卫星 卫星的轨道平面与太阳始终保持固定取向，可以使卫星几乎以同一地方时观测世界各地， 实现对全球覆盖观测。 对南北两极进行观测。 极地上空的臭氧洞就是由极地太阳同步卫星发现的。
图4
卫星轨道
二、气象卫星实现全球和大范围观测 气象卫星在离地面的几百公里到几万公里的宇宙空间，不受国界和地理条件的限制，对地球 大气进行大范围观测。如泰罗斯—N 卫星在约 850 公里高空对地球东—西方向扫描观测，可达 3
4
千公里左右；；地球静止气象卫星在约 3 万 6 千公里高空对地于某一固定区域的观测面积达 1 亿 7 千万平方公里，约为地球表面积的 1/3。 由于卫星在固定轨道上运行，地球不停地自西向东旋转，所以卫星绕地球转一圈的同时，地 球也相应地自西向东转过一定角度，从而使卫星能周期地观测到地球上的每一点，实现卫星的全 球观测。而地面观测只能对单个点的观测，飞机只能对飞行路线经过的地区进行观测，雷达只能 对局部地区（几百公里范围内）观测，时常只能观测到天气系统的某一部分。气象卫星的大范围 观测，使得占地球的 4/5 海洋、荒无人烟的沙漠和高原等地区都可以从卫星探测获取气象资料， 从而深入了解全球大气活动。
概述
图1
太阳同步卫星轨道
1
图2
风云一号极地太阳同步卫星（FY-1）
（2）静止气象卫星或地球同步气象卫星 卫星在赤道上空， 以周期 24 小时自西向东环绕地球运动， 由于它的周期与地球自转周期相同， 它相对于地球是静止的，因此又称地球同步气象卫星。它可以连续对地球进行观测。现在卫星可 以每隔 15 分钟提供一张卫星云图。 每天可以有数百张云图提供给气象工作者进行分析研究， 预报 每日天气、气候变化，监视灾害性天气。
7
2、云类、云量、云顶温度（云顶高度）、云的相态等； 3、气溶胶、沙尘暴、吹沙、浮尘、冰雪覆盖等； 4、陆面温度、植被分布、蒸散、土壤湿度、地面反照率等陆面参数； 5、大气温度、湿度垂直分布，大气中水汽总量、臭氧总量； 6、降水量和降水区、地面水资源、洪水等； 7、给定区域的云风矢量； 8、 入射地球大气系统的太阳辐射和地球大气系统反射总辐射， 长波辐射总量地气系统辐射收 支等； 9、海洋表面温度、洋流、悬浮物质浓度、叶绿素浓度和海冰等海洋表面状态； 10、监视森林火灾、森林生长状况； 11、由可见光和近红外云图提取植被指数，监视农作物生长、估计作物产量； 12、监视太阳质子、 粒子、电子通量密度和能量谱以及卫星高度上的粒子总能量。 二、卫星资料是天气分析预报的重要依据 由于卫星观测范围大，能得到海洋、高原、沙漠等人烟稀疏地区的气象资料，大大地改进了 这些地区的天气分析的准确性，加深了对各天气系统的理解，揭露了一些新的天气事实，解释了 以前无法解释的天气现象。由于卫星云图有高的时、空分辨率，能连续追踪云系的形成、天气系 统发展加强与降水等的相互关系，如对锋面、高空槽和气旋云系的发生发展和演变都有了新的认 识和理解。发现了大尺度云系分布的各种云型特征，提出了天气尺度云系演变的概念模式，为预 报员准确预报天气提供了依据。在使用了卫星资料后，能及早发现天气系统，从而提高预报的准 确性，延长预报时效，如在卫星观测之前，青藏高原资料稀少，许多天气系统常常被遗漏，造成 天气预报的失败，有了卫星资料后，发现和掌握了青藏高原上冷、暖锋和急流及其它系统的活动 规律，为预报我国东部地区的降水发挥了重要作用。 三、监视暴雨、强雷暴等灾害性天气系统 暴雨和强雷暴（大风和雷电）是灾害性危险天气系统，对人们的生命财产常造成严重损失。 这类系统空间尺度小、变化快、生命短、强度大，用常规的观测资料难以抓住它，因此对这类系 统的分析和预报一直是大气科学研究的一个重要问题。 静止卫星云图能对某一固定区域连续观测， 具有高的时、空分辨率，对发现和连续监视暴雨和强雷暴天气系统是很有效的工具，我国预报员 利用静止卫星云图监视暴雨强对流的发生发展， 制作 0—6 小时和 0—12 小时短时天气预报， 减少 了人民生命和财产损失。 四、监视热带洋面上的低压、台风等天气系统 在热带海洋地区，气象测站稀少，资料十分短缺，用常规气象资料很难发现和追踪洋面天气 系统的发生发展和移动。卫星云图是监视热带洋面上的低压、台风等天气系统的重要工具。在使 用卫星云图以来没有一个台风被遗漏，并总结出一套用卫星云图预报台强度和路径的有效方法， 提高了台风预报的准确率，延长了预报时效，保障了人民生命和财产的安全，减少了经济损失。 五、改进长期天气预报
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卫星资料能提供南北半球环流和中低纬度环流间的相互作用的有关资料，又因这些作用在几 天或几星期后影响中纬度地区，所以应用这些资料可以帮助制作中长期天气预报。另外由卫星观 测资料计算出的洋面温度、地球表面和洋面的冰雪覆盖资料，以及地球—大气和宇宙之间辐射能 的交换资料，可以研究海气交换、气候变迁。 六、为数值天气预报提供资料 由 NOAA 气象卫星的高分辨率红外探测器得到的探测资料反演得到的大气温度、 湿度分布和各 高度上的云迹风，输入到数值模式中，用于提供数值预报的初始场，进一步提高数值天气预报的 准确率。 七、在气候研究方面的应用 1）云量、云类 云控制着入射到地球表面的太阳辐射和地球自身发射的红外辐射，所以云对地球的辐射收支 有重要影响，从而对地球的增暖和冷却起着直接重要的作用。用卫星资料估算云的时空分布，能 用于研究：（1）气候模式和有效性检验；（2）云对气候的影响：（3）云和地球辐射收支：（4） 云的气候学变化等 2）辐射 地球大气顶的辐射收支决定了地气系统的能量输入，辐射能的源和汇导致了大气环流，影响 全球的能量和水循环。由卫星观测能确定大气顶的辐射收支，入射地面的太阳辐射，射出长波辐 射、总辐射等。 3）降水 用卫星资料估计降水是测量降水的又一新的途径，特别是对于估算大尺度降水是最有效的方 法。在热带地区的对流降水及其释放的潜热是大气环流的重要强迫机制之一。 卫星估算降水已经是一项重要的业务产品，对于研究降水与气候间的关系，水循环、作物生 长等都有是十分有用的。 4）气溶胶、微量气体 CO2、CH4 和 N2O，这些气体起着温室效应作用，影响气候变化；臭氧变化影响人类的健康；SO2 等有害气体则造成大气污染；气溶胶 5）冰雪覆盖 中国是世界上中低纬度地区山岳冰川最多的国家之一，冰川面积虽不足全国面积的 6%，但其 融水量却占全国寺表年总径流量的 2.0%，相当于黄河每年入海年总径流量。利用卫星资料能计算 冰川面积、冰川变化等。 冰雪覆盖的改变是气候变化的最重要的信号之一，全球气候模拟表明，温室效应在高纬度最 大，极地冰雪一旦融化，地面反照率将发生很大变化，结果更有利于增温。地球上的冰雪覆盖有 海冰、雪盖和冰川三部分。用卫星资料可以对冰雪覆盖的水平分布进行详细的观测，对冰川的分 析更加系统化和全球化。利用 NOAA 卫星资料可以分析雪盖的范围、月、季雪盖频次及其距平；由 NOAA-K 卫星 1.6 微米资料更加容易区分积雪和云，积雪的深度；由美国国防气象卫星 SSM/I 资料