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卫星气象学讲义 第二章 卫星的运动和气象卫星
![卫星气象学讲义 第二章 卫星的运动和气象卫星](https://img.taocdn.com/s3/m/6aef8f43453610661fd9f43e.png)
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
卫星气象学课件:第5章 卫星云图分析基础0-1
![卫星气象学课件:第5章 卫星云图分析基础0-1](https://img.taocdn.com/s3/m/312ed6beba1aa8114531d9ab.png)
5、微波(MV)图像,即地气系统在微波段(1mm~10cm; 3~300GHz)发射及散射辐射的图像,微波的频率范围较宽, 常用的有19、22、37、85GHz等频率的水平和垂直极化通 道,业务上常用的微波图像大多是由多通道组合反演得到的 产品图像
卫星云图分析的主要内容有:
1) 区分不同通道的云图,即是可见光还是红外云图?
27
表5.1是各种云和地面目标物体的反照率,
可见:
①水面的反照率最低,厚的积雨云最大; ②积雪与云的反照率十分接近,所以仅从可见 光云图上的色调难以区别云和积雪; ③薄卷云与晴天积云、沙地的反照率也很接近, 也不易区别它们。
太阳耀斑区
水体反照率小在云图 上呈黑色。但是,如果太 阳光从水面单向反射到卫 星仪器内,在可见光云图 上会出现一片色调较浅的 区域,或是小而明亮的区, 这些区称做太阳耀斑区; 它表明水面有微波或水面 平静。
可见光图像的黑白程度表示地球和大气中各种云对可 见的太阳光的反射辐射强度(主要决定于物体的反射 率),故其观测原理与照相原理相似。
较黑色调代表低亮度(低反照率辐射强度)
较亮色调……
L
L ()
E ()sun
其中Eλ(∞)是入射大气顶的辐射,通常可以当作定值, ρL(λ)地面反照率,μsun是太阳天顶角的余弦。
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
青海湖
L
CR A
D T
1975年8月14日9:00(UTC)的可见光图像
可见光云图解释中存在的问题
1 区分云与地面雪盖:都较为白亮,容易混淆
…因此关于地表状况的地理知识在云图解释中极其重要。 山脉上覆盖的积雪在黑色无雪的山谷衬托下表现出白色 和树枝状。另外,与云不同,地面雪盖是准静止的,利 用动画显示的图像可以区分
卫星云图分析的主要内容有:
1) 区分不同通道的云图,即是可见光还是红外云图?
27
表5.1是各种云和地面目标物体的反照率,
可见:
①水面的反照率最低,厚的积雨云最大; ②积雪与云的反照率十分接近,所以仅从可见 光云图上的色调难以区别云和积雪; ③薄卷云与晴天积云、沙地的反照率也很接近, 也不易区别它们。
太阳耀斑区
水体反照率小在云图 上呈黑色。但是,如果太 阳光从水面单向反射到卫 星仪器内,在可见光云图 上会出现一片色调较浅的 区域,或是小而明亮的区, 这些区称做太阳耀斑区; 它表明水面有微波或水面 平静。
可见光图像的黑白程度表示地球和大气中各种云对可 见的太阳光的反射辐射强度(主要决定于物体的反射 率),故其观测原理与照相原理相似。
较黑色调代表低亮度(低反照率辐射强度)
较亮色调……
L
L ()
E ()sun
其中Eλ(∞)是入射大气顶的辐射,通常可以当作定值, ρL(λ)地面反照率,μsun是太阳天顶角的余弦。
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
太阳高度角对可见光云图上色调的影响
青海湖
L
CR A
D T
1975年8月14日9:00(UTC)的可见光图像
可见光云图解释中存在的问题
1 区分云与地面雪盖:都较为白亮,容易混淆
…因此关于地表状况的地理知识在云图解释中极其重要。 山脉上覆盖的积雪在黑色无雪的山谷衬托下表现出白色 和树枝状。另外,与云不同,地面雪盖是准静止的,利 用动画显示的图像可以区分
卫星气象学ppt课件
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15
立体角的计算
d rd r sind
d d sin d d
r2
16
辐射场物理量包括: • 辐射能; • 辐射功率; • 辐射强度; • 辐射通量密度; • 辐亮度,等。
17
• 辐射能Q:焦耳、热力学卡(1k=4.1840J); • 辐射功率φ(或Radiant Flux 辐射通量W):
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
= c, E = h v = h c /
E = Energy (joules, or j), h = Planck’s constant = 6.63 x 10-34 j -s, v = frequency (1/s or s-1)
c = speed of light in a vacuum (m / s), = wavelength (m)
n
n
s
dω
s
dω’
dA
d A’
21
如果辐射率与方向无关,则称各向同性, 这样的源称朗伯源。 如果考虑整个空间,则对所有角求积分,再除以4,就得平均 的辐射率
L 1
2
L( ,)sin d d
4 0 0
若辐射是方位对称的,则上式为
L 1
L( ) sin d
20
22
Emissivity(发射率,比辐射率,ε):指同一温度下辐射体 的出射度M与黑体的出射度M的比值,它表征了物体的辐射能 力。
立体角的计算
d rd r sind
d d sin d d
r2
16
辐射场物理量包括: • 辐射能; • 辐射功率; • 辐射强度; • 辐射通量密度; • 辐亮度,等。
17
• 辐射能Q:焦耳、热力学卡(1k=4.1840J); • 辐射功率φ(或Radiant Flux 辐射通量W):
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
= c, E = h v = h c /
E = Energy (joules, or j), h = Planck’s constant = 6.63 x 10-34 j -s, v = frequency (1/s or s-1)
c = speed of light in a vacuum (m / s), = wavelength (m)
n
n
s
dω
s
dω’
dA
d A’
21
如果辐射率与方向无关,则称各向同性, 这样的源称朗伯源。 如果考虑整个空间,则对所有角求积分,再除以4,就得平均 的辐射率
L 1
2
L( ,)sin d d
4 0 0
若辐射是方位对称的,则上式为
L 1
L( ) sin d
20
22
Emissivity(发射率,比辐射率,ε):指同一温度下辐射体 的出射度M与黑体的出射度M的比值,它表征了物体的辐射能 力。
气象学.pptx
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《巴黎协定》等国际气候合作框架为 应对全球变暖提供了政策支持和合作 机制,各国需共同努力实现减排目标 。
适应策略
针对已经发生的气候变化,采取适应 策略来降低其影响,如建立气候适应 型城市、调整农业生产结构、加强水 资源管理等。
06
气象观测与预报技术
Chapter
地面气象观测站网建设
站点布局与选址
农业生产指导
气象学可以为农业生产提供准确的天 气信息和气候预测,指导农民合理安 排农事活动,提高农业生产效益。
02
大气圈层与结构
Chapter
大气圈层划分
01
对流层
地球表面最接近的大 气层,天气主要发生 在这里,包括云、雨 、雪等。
02
平流层
位于对流层之上,其 中包括臭氧层,对地 球生命起到重要保护 作用。
全年高温多雨,无明显季节变化 ,年平均降水量在2000毫米以上 ,植被茂盛。
全年气温较高,有明显的干湿季 之分,湿季时草木茂盛,干季时 草原枯黄,动物有大规模迁徙现 象。
温带气候类型及特征
温带季风气候
01
夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,四季分明,植被以温带落叶阔
叶林为主。
温带大陆性气候
02
冬冷夏热,年温差大,降水集中在夏季,植被由森林到草原、
了一个全新的发展阶段。
气象学在现实生活中的应用
天气预报
气象学为天气预报提供了理论基础和 技术支持,帮助人们及时了解未来天
气情况,合理安排生产生活。
气候预测
通过对历史气候资料的分析和研究, 气象学可以预测未来气候的变化趋势 ,为应对气候变化提供科学依据。
气象灾害防御
气象学在防御台风、暴雨、洪涝、干 旱等气象灾害方面发挥着重要作用, 为减少灾害损失提供了有力支持。
卫星气象学课件:第6章 中纬度天气系统的卫星云图分析3
![卫星气象学课件:第6章 中纬度天气系统的卫星云图分析3](https://img.taocdn.com/s3/m/48029b4a866fb84ae45c8dd1.png)
第六章 中纬度天气系统的 卫星云图分析-3
第三节 卫星云图分析高空天气系统
一、利用卫星云图分析500hPa槽线
在高空槽线的前后,大气的垂直运动和气流方 向有明显的改变,反映在云系上也明显不同, 我们根据高空槽前后云系分布的差异就能定出 高空槽线的位置。
1、由逗点云系或积云变稠密区确定槽线
逗点云系发展阶段不同,槽线确定的方法也不完全相同。 一般有以下几种情况: ①逗点云系初生时槽线的确定:逗点云系初生时,只表 现为“S”形的后边界,这时的槽线定在云系的后边界处; ②逗点云成熟时槽线位置:如图6.28(a),逗点云系成 熟时常表现成尺度较大的涡旋结构和尾部云带, 这时槽线定在涡旋中心到尾部 云带的断裂处;
2、云贵-华南地区的南支槽云系
三、青藏高原上的切变云系
1、春季青藏高原上的切变线云系 南槽北脊反相形势 两高压形势下的切变线云系 锋面切变线云系
2、夏季青藏高原上的切变线云系 暖高压南侧的切变线云系 两高压间的切变线云系
四、卫星云图识别高空高压脊线
1、狭脊(南北幅度很大的脊)
当大气环流盛行经向环流时,就出现深槽狭脊,高空 脊的南北幅度很大,东西方向的宽度很窄,所以称它为 狭脊。在狭脊的脊线附近,垂直运动符号有急剧变化, 脊前为下沉运动,脊后为上升运动,所以云一过脊线就 立即消失,因此脊线的东面是少云或无云区,与狭脊相 联的云区比较窄,南北幅度较大,脊线的位置就定在云 带的前边界或靠前一点的地方。有时候,脊前的下沉运 动特别明显,尤其是当出现阻塞高压的情形中,高空高 压脊线定在云带前面几个经度的地方。(分析图册5-8中 的图5-19)
①大振幅盾状卷云区(深槽): 云系的南北幅度也大,云带的北 端表现为反气旋弯曲的卷云带, 槽线定在云带后界或靠后的地方;
第三节 卫星云图分析高空天气系统
一、利用卫星云图分析500hPa槽线
在高空槽线的前后,大气的垂直运动和气流方 向有明显的改变,反映在云系上也明显不同, 我们根据高空槽前后云系分布的差异就能定出 高空槽线的位置。
1、由逗点云系或积云变稠密区确定槽线
逗点云系发展阶段不同,槽线确定的方法也不完全相同。 一般有以下几种情况: ①逗点云系初生时槽线的确定:逗点云系初生时,只表 现为“S”形的后边界,这时的槽线定在云系的后边界处; ②逗点云成熟时槽线位置:如图6.28(a),逗点云系成 熟时常表现成尺度较大的涡旋结构和尾部云带, 这时槽线定在涡旋中心到尾部 云带的断裂处;
2、云贵-华南地区的南支槽云系
三、青藏高原上的切变云系
1、春季青藏高原上的切变线云系 南槽北脊反相形势 两高压形势下的切变线云系 锋面切变线云系
2、夏季青藏高原上的切变线云系 暖高压南侧的切变线云系 两高压间的切变线云系
四、卫星云图识别高空高压脊线
1、狭脊(南北幅度很大的脊)
当大气环流盛行经向环流时,就出现深槽狭脊,高空 脊的南北幅度很大,东西方向的宽度很窄,所以称它为 狭脊。在狭脊的脊线附近,垂直运动符号有急剧变化, 脊前为下沉运动,脊后为上升运动,所以云一过脊线就 立即消失,因此脊线的东面是少云或无云区,与狭脊相 联的云区比较窄,南北幅度较大,脊线的位置就定在云 带的前边界或靠前一点的地方。有时候,脊前的下沉运 动特别明显,尤其是当出现阻塞高压的情形中,高空高 压脊线定在云带前面几个经度的地方。(分析图册5-8中 的图5-19)
①大振幅盾状卷云区(深槽): 云系的南北幅度也大,云带的北 端表现为反气旋弯曲的卷云带, 槽线定在云带后界或靠后的地方;
卫星气象学第六章 卫星云图在天气分析中的应用
![卫星气象学第六章 卫星云图在天气分析中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f8dae74d00f69e3143323968011ca300a7c3f648.png)
• 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。
5卫星气象学_第五章
![5卫星气象学_第五章](https://img.taocdn.com/s3/m/bbc242cfbb4cf7ec4afed0f8.png)
• 涡度逗点云系(b):它是逗点云系中的中低层 • 云系,具有较强对流,降水多为阵性,常与 • 冷锋和锢囚锋相联系;
• 变形带云系(c):它是逗点云系中的卷云层顶 • 部,但比斜压带卷云低,降水为连续性,并 • 与锢囚锋相联系。
• 6、斜压叶状云系 • • • • • • 斜压叶状云系是以它的外形似植物叶片 状而名。这种云系与高空西风气流中的锋生 相联系。通常,斜压叶状云系在垂直方向深 厚,地面上伴有锋生现象,并可能有地面气 旋生成。它由多层云系组成,在可见光和红 外图上都很容易看见它。
• • • • •
2)中宽脊 中等宽度脊的云型是一个前边界 不太清楚的宽云带,这是由于这类脊垂直运 动符号是逐渐改变的,以致部分云系能超过 脊线而不突然消失,往往要向下游伸展几个 经度。下图给出中等幅度脊的云型模型。
• • • •
1.带状云系 指一条大体上连续、具有明显长轴、长宽之 比至少为4:1的云系。 云区:云系的长宽比小于4:1时。
• 云带一种相对宽而连续的带状云型称为云带。 • 它具有清晰的弯曲或不弯曲的长轴,其长宽 • 之比至少为4:1,而且宽度大于1个纬距。
• 云带属天气尺度云系,常由多层云系组成, • 云种有卷状云,也有积状云和层状云。锋面、 • 赤道辐合带都表现为带状云系。
• 有时涡旋云系表现为一片密蔽的圆形云区,涡 旋中心就是云区的几何中心。
台 风
台 风 眼
东 北 锢 囚 气 旋
华 北 冷 涡
• • • • • • • • •
3、云团 云团是产生暴雨和强对流的一种中尺度 系统。通常,云团由多个积雨云、混合性云 或积云与层云相镶出现的云簇等组成,并与 卷云砧连成一片,表现为一片白亮的密实云 区。 云团的形状与大尺度环流背景以及产生 云团的扰动强度等因素有关,其形状有圆形、 准圆形、椭圆形、螺旋状等。
(完整版)兰州大学《卫星气象学》第4章-美国气象卫星观测系统-3-CALIPSO+Cloudsat
![(完整版)兰州大学《卫星气象学》第4章-美国气象卫星观测系统-3-CALIPSO+Cloudsat](https://img.taocdn.com/s3/m/d65881c6b9d528ea81c77950.png)
缺点:由于激光雷达的波长较短,对于较厚的云层等无法穿透,因此在这 种情况下无法获得云底的信息。
分类:按运载平台分为:地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光 雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。 相对于全球观测,地基、车载以及机载激光雷达等观测范围都有限,只能 在较小的区域内进行观测。而星载激光雷达则可以实现全球观测,尤其在 海洋、南北极、沙漠等传统激光雷达难以观测的地区。
Wavelength Spectral bandwidth IFOV / Swath
645 nm 50 nm 125 m / 61 km
Imaging Infrared Radiometer (IIR)
Lidar Transmitter
Imaging Infrared Radiometer
Wavelength Spectral resolution IFOV / Swath NETD @ 210K Calibration
IR
rad1io0m503em2te/r1a3n0drad
VerticalWreFsCo:lWutiodne-Field Came3r0a - 60 m
Horizontal resolution
333 m
Lin. dynamic range
22 bits
Wide-Field Camera (WFC)
WavTehlreenegctoh-aligned instr5um32enntms:, 1064 nm
Repetition rate
20.16 Hz
ReceiveCrAtLeIlOesPc: oppoelarizatio1n.0lidmardiameter
Polarization FootprinIItR/F: OImVaging
分类:按运载平台分为:地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光 雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。 相对于全球观测,地基、车载以及机载激光雷达等观测范围都有限,只能 在较小的区域内进行观测。而星载激光雷达则可以实现全球观测,尤其在 海洋、南北极、沙漠等传统激光雷达难以观测的地区。
Wavelength Spectral bandwidth IFOV / Swath
645 nm 50 nm 125 m / 61 km
Imaging Infrared Radiometer (IIR)
Lidar Transmitter
Imaging Infrared Radiometer
Wavelength Spectral resolution IFOV / Swath NETD @ 210K Calibration
IR
rad1io0m503em2te/r1a3n0drad
VerticalWreFsCo:lWutiodne-Field Came3r0a - 60 m
Horizontal resolution
333 m
Lin. dynamic range
22 bits
Wide-Field Camera (WFC)
WavTehlreenegctoh-aligned instr5um32enntms:, 1064 nm
Repetition rate
20.16 Hz
ReceiveCrAtLeIlOesPc: oppoelarizatio1n.0lidmardiameter
Polarization FootprinIItR/F: OImVaging
卫星气象学5-09
![卫星气象学5-09](https://img.taocdn.com/s3/m/d90bca74bed5b9f3f90f1c80.png)
一、可见光云图基本特点 1.可见光云图观测原理 卫星在可见光大气窗区观测,大气中的散射辐射很小时,这时
可以略去(3.377)式中第一、二、四项,卫星接收到的辐射为:
式中ρλ (μ,φ;一μsunφsun)是双向反射率。在水平方向近似为 均匀的,地面为朗伯面各向同性,不考虑大气散射时,传输方程为
式中ρL (λ)是朗伯面反照率。〒λ(τλs ,μsun ) 、 〒λ( τλs ,μ )分别是太阳光入射方向和卫星观测方向的大气 透过率。由于又在大气窗区〒λ (τλs ,μ sun ) ≈〒λ(τ λs, μ)≈1,所以上式又可以写为:
从上式可见,由于Eλ ( ∞)是入射大气顶的辐射,通常可以当作定 值,因此卫星在可见光谱观测的辐射可以近似地认为与地面的反照 率ρL (λ)和太阳的天顶角余弦μsun成正比。
2.可见光云图的特点 可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段,CHl(0.68— 0.725μm)通道或静止卫星的(0.52—0.75μm),测量来自地面 和云面反射的太阳辐射,将这种地面目标物反射的太阳辐射转换为 图像,卫星接收的辐射越大,用越白的色调表示;接收到的辐射越 小,用越暗的色调表示,就得到可见光云图。在可见光云图上,物 像的色调决定于反射太阳辐射的强度。而卫星接收到的反射太阳辐 射决定于入射到目标物上的太阳辐射,及目标物的反照率。入射至 目标物的太阳辐又与太阳高度角有关。因此,在可见光云图上物像 的色调与其本身的反照率和太阳高度角有关。
卫星云图主要反映地面、云面的特性,选取波长很重要: ①减少大气对观测的影响:选用大气窗区,尽可能避免存有气 体吸收和散射的波段,以达到清楚观测地表或云分布; ②根据观测对象特征差异确定选用的波段:根据目标物光学特 性,选择观测对象与其它目标特征差异最大的波段; ③根据卫星观测目标的特性确定观测资料类型: 卫星资料有两大类,一类图像资料,如卫星云图、水汽图等, 由成像类辐射仪获取,成像迅速,时、空分辨率高,直观形象,水 平分布连续,使用方便;另一类数字资料,光谱分辨率高,用于大 气温度和成分的探测。
卫星气象学课件:卫星资料估计风
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云中部
2.0 1.0 5
云顶
2.8 1.1
对于示踪云与时间分辨率的关系问题,必须选取示踪云寿命期大于 时序图的时间间隔,否则就无法跟踪示踪云的移动。
在选取示踪云时,必须避免选取以下几种云:①处于发展阶段或消
散阶段的云;②均匀的云;③山脉背风一侧的波状云等。经验指出,通 常选取与天气尺度有关的云作为示踪云。在估计低空风时,挑选由浓积 云、积云组成的积云群为示踪云;而估计高空风时,常使用变化缓慢的 卷云作为示踪云。
一、云迹或耙云的选择
在静止卫星云图上,并非所有的云都能作为示踪云或云迹,有些云的移动与 风之间有较好的关系,而有些云与风无关,在选择示踪云时需要考虑其移动与 风之间的关系。表9.2和表9.3给出了积云、卷云与风场之间的关系。可以 看 出,积云与低空 风场间的关系较好。
平均 标准差 例数
表9.2 积云与风场之间的关系
二、自动法 由自动法选取示踪云是通过计算机处理实现的。该方法先按一定的经、
纬度划分成若干区域,然后求取各区域内像点按亮度分布的直方图,再由 直方图定出示踪云,如在NESS的自动选择示踪低云过程中,按2.5 ° × 2.5 °划分为32 × 32 个像点的正方形区域,并作直方图,把低于700hpa 高度 的温度值数据消去,高于700hpa的数据为低云。在ESA,采取可见光红外双 光谱资料制作二维直方图,选取踪云。
二、云风的计算
• 由静止卫星云图计算风也分手工法和自动法两种。手工法计算风是把间隔为
半小时的云图制成环形胶卷,然后在一固定的屏幕上投影,则可得一云移动 矢量。这种方法效率低、速度慢。现已为自动法代替。自动法计算风一胶采 用二张间隔为半小时的云图,先在tl时刻的第一张云图上选取包含示踪云的数 据样品阵列,然后在另一张云图上选取相应较大区域的数据样品平移阵列, 计算这两组数据的相关系数:
卫星气象学课件:第四章 卫星观测仪器和观测要素及分辨率
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图别
甚高分辨率云图(美)
泰罗斯-N云图(美)
流星云图(前苏联)
葵花云图(日本,全景)
葵花云图(日本,区域)
风云二号B云图(中国)
可见光
3.2 km 0.85 km
4 km 1.25 km
2.5 km 4 km
1.25 km
红外
7.2 km 0.85 km
4 km 15 km
5 km 7 km 5 km
3、时间分辨率:
指卫星对同一地区观测的时间间隔。如极轨卫星每12 小时对全球观测一次,静止卫星则每半小时对某一固定区 域进行一次观测。
4、几种分辨率之间的关系(相互制约):
1)低的空间分辨率(较大瞬时视场)可以有较好的灰度 分辨率或温度分辨率和时间分辨率;
2)当仪器的瞬时视场和灵敏度一定时,温度分辨率和仪 器的扫描速度有关,扫描速度慢,对目标物的停留时间较 长,则能接收更多的辐射能,从而具有较高的温度分辨率。 反之,则温度分辨率降低。
辐射信息 收集转递 系统
辐射能收 集的光学 系统,包 括:光栅 ,聚焦装 置等
辐射/光 电转换系 统
感应辐射 能,并将 辐射能转 换为电信 号。分量 子、热探 测器两种
电信号处 理和发送 系统
对探测 器信号 进行放 大、模 /数转 换等处 理
将处理 好的信 号发送 给天线 或记录 到存储 设备中
第一节 卫星观测仪器
第四章 卫星观测仪器和观测要素及分辨率
一、卫星观测仪器 二、卫星云图的图像表示和增强处理
掌握重点:卫星观测的空间分辨率、灰度(或 温度)分辨率和时间分辨率的概念及其相互关 系、卫星云图的增强处理方式
卫星观测仪器
扫描仪 光学系统 探测器
兰州大学《卫星气象学》第4章-美国气象卫星观测系统-1-A-Train讲解
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7
A-Train卫星编队成员
卫星名称 Aqua CloudSat CALIPSO PARASOL 卫星发射目的的摘要 地球水循环 云垂直结构及其光学物理特性 云和气溶胶的垂直结构及相互作用 气溶胶,云的辐射及微物理特性 卫星搭载的主要仪器 MODIS,CERES,AMSR-E, AIRS,AMSU-A,HSB CPR CALIOP,IIR,WFC POLDER
《卫星气象学》电子课件(第一版)
20
Aura卫星上搭载以下4台仪器:
高分辨率动态临边探测器HIRDLS(High Resolution Dynamics Limb Sounder) 对流层发射光谱辐射计TES(Tropospheric Emission Spectrometer)
微波临边探测器 MLS(Microwave Limb Sounder) 臭氧监测仪OMI( Ozone Monitoring Instrument)
Aura
OCO
空气质量,平流层臭氧和气候变化
二氧化碳浓度
HIRDLS,MLS,OMI
3个近红外光栅分光计
《卫星气象学》电子课件(第一版)
8
A-Train卫星编队特点
A-Train卫星编队是目前世界上最大的卫星编队,由美国 宇航局和法国空间研究中心合作完成。 卫星的轨道高度都为705km,倾角是98o。均在当地时间 每天下午l:30左右通过赤道,故称为“下午卫星编队 (Afternoon-Train)。 相互时间间隔最短为15秒,最长为15分钟,最后一颗星 与第一颗星的飞行间隔相差不到23分钟,并且卫星每15 分钟进行一次位置协调。A-Train卫星编队围绕地球旋转, 大约8秒内5颗卫星可以飞过同一检测地点。
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A-Train卫星编队成员
卫星名称 Aqua CloudSat CALIPSO PARASOL 卫星发射目的的摘要 地球水循环 云垂直结构及其光学物理特性 云和气溶胶的垂直结构及相互作用 气溶胶,云的辐射及微物理特性 卫星搭载的主要仪器 MODIS,CERES,AMSR-E, AIRS,AMSU-A,HSB CPR CALIOP,IIR,WFC POLDER
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20
Aura卫星上搭载以下4台仪器:
高分辨率动态临边探测器HIRDLS(High Resolution Dynamics Limb Sounder) 对流层发射光谱辐射计TES(Tropospheric Emission Spectrometer)
微波临边探测器 MLS(Microwave Limb Sounder) 臭氧监测仪OMI( Ozone Monitoring Instrument)
Aura
OCO
空气质量,平流层臭氧和气候变化
二氧化碳浓度
HIRDLS,MLS,OMI
3个近红外光栅分光计
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8
A-Train卫星编队特点
A-Train卫星编队是目前世界上最大的卫星编队,由美国 宇航局和法国空间研究中心合作完成。 卫星的轨道高度都为705km,倾角是98o。均在当地时间 每天下午l:30左右通过赤道,故称为“下午卫星编队 (Afternoon-Train)。 相互时间间隔最短为15秒,最长为15分钟,最后一颗星 与第一颗星的飞行间隔相差不到23分钟,并且卫星每15 分钟进行一次位置协调。A-Train卫星编队围绕地球旋转, 大约8秒内5颗卫星可以飞过同一检测地点。
《卫星气象学》电子课件(第一版)
卫星气象学课件:第6章 中纬度天气系统0-4
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3、 确定急流轴的几条规则
规则1:卷云盾往往形成或持续出现在急流轴的反气旋一侧,并 且沿着此轴有一条轮廓分明的云带。该卷云盾称作斜压带卷 云(图6.84a)。
规则2:没有规则1中的斜压带卷云出现,但有其它高云或中云组成的云 带存在,急流跨越云带下游处的最前方(图6.84b中A处)。云带的上 游边界(图6.84b中B处)通常轮廓清晰,在孔口里或孔口上形成“U” 或“V”字形,并伴有最大风速轴。这种云型对发展中的短波系统可 靠,尤其是短波移经一个长波带状云型或者一个长波脊的锋面一侧 时更为典型。
① 锋面云带变宽; ②云区向冷气团一侧凸起(这表明西南暖湿气流在加强,出现暖锋锋生); ③云区的色调变白、中高云增多(上升运动加大)和顶部卷云表现反气旋弯
曲(出现高空辐散); ④云带向冷气团凸起的地方就是地面旋发展的地方。在波动阶段,云区
没有涡旋结构,地面天气图上也没有环流出现,但是在卫星云图上已 可确定其发生。
②在气旋云区的西北方向上有东北西南走向的云带移近该 云区,则气旋将发展;
③如果气旋云区十分密实(垂直运动强),且明显向冷区凸 起(偏南气流加大),云区北界出现向东北方向伸出的纤 维状卷云羽或反气旋弯曲的卷云区,表示高空有强烈的 辐散,则气旋进一步发展。
第六节 高空急流云系
由卫星云图可以定出高空急流云系的位置及高空急 流的变化,对于航空保障有重要的作用;研究表明, 高空急流与暴雨、强对流天气的发生发展有着密切的 关系。
5、衰亡阶段
①螺旋云带断裂,云系不完整; ②云区内中高云甚少,以中低云为主,云区中出现无云区,在夏
季云区内有时出现孤立的对流云小单体; ③冷锋云带与螺旋云区分开,这时的螺旋云区在500hPa上一般有
冷中心,地面是一个完整消散的低压。
卫星气象学第二章 气象卫星及其轨道
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• 进动角速率等于地球公转平均角速率 (0.9856度/日或360度/年)。
• 其优点是卫星每天对地球表面巡视两遍, 可以获得全球气象资料,缺点是对某一地 区每天只能观测两次。
春 15:00
地 球
轨
道
太阳
夏
15:00
秋
卫星轨道 冬
15:00
15:00
卫星轨道面 与太阳的相 对取向保持 不变,即, 每天过升交 点的局地时 间相同。
• 在绕行几圈的过程中,地面控制站对其姿态进行 调整,当其到达远地点时,启动卫星上的远地点 的发动机,使它改变航向,进入地球赤道平面, 同时加速卫星使之达到在同步轨道上运行所需的 速度后,还需对其姿态作进一步的调整,才能准 确地把卫星送入赤道上空的同步轨道。
地球同步卫星的精度要求比一般卫星高得多。 该卫星的轨道平面与地球赤道平面重合,绕地球 运行的周期T与地球自转周期Te严格相等;T=Te=23 小时56分4秒。这样每隔24小时,地球与卫星一起 转过一圈加上在地球公转轨道上转过360 °的 1/365。所以从地面上看,地球同步卫星好象是固 定在赤道某点的正上方。
• 第一阶段:垂直上升阶段。由于在地球表 面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻 力很大, 为了尽快离开大气层,通常采用 垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞 行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使 火箭已达相当大的速度,至第一火箭脱离 时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后 第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
• 静止卫星每24小时完成一条完整的轨道, 所以运行周期约与地球自转周期同步,因 此,静止卫星又称为地球同步卫星,它在 某一地区的赤道上空静止不动。
• 静止卫星最容易通过快速自旋达到稳定 (称之为"自旋稳定")。在自旋稳定系统 中,图象的获取方式是:扫描镜随卫星自 旋完成扫描,并以步进方式从一极倾向另 一极,步进速度恰好使得卫星每扫描一圈, 地面上被扫过的带状区域互相衔接。扫描 一幅全园盘图约需25分钟。
• 其优点是卫星每天对地球表面巡视两遍, 可以获得全球气象资料,缺点是对某一地 区每天只能观测两次。
春 15:00
地 球
轨
道
太阳
夏
15:00
秋
卫星轨道 冬
15:00
15:00
卫星轨道面 与太阳的相 对取向保持 不变,即, 每天过升交 点的局地时 间相同。
• 在绕行几圈的过程中,地面控制站对其姿态进行 调整,当其到达远地点时,启动卫星上的远地点 的发动机,使它改变航向,进入地球赤道平面, 同时加速卫星使之达到在同步轨道上运行所需的 速度后,还需对其姿态作进一步的调整,才能准 确地把卫星送入赤道上空的同步轨道。
地球同步卫星的精度要求比一般卫星高得多。 该卫星的轨道平面与地球赤道平面重合,绕地球 运行的周期T与地球自转周期Te严格相等;T=Te=23 小时56分4秒。这样每隔24小时,地球与卫星一起 转过一圈加上在地球公转轨道上转过360 °的 1/365。所以从地面上看,地球同步卫星好象是固 定在赤道某点的正上方。
• 第一阶段:垂直上升阶段。由于在地球表 面附近,大气稠密,火箭飞行时受到的阻 力很大, 为了尽快离开大气层,通常采用 垂直向上发射,况且垂直发射容易保证飞 行的稳定。发射后经很短几分钟的加速使 火箭已达相当大的速度,至第一火箭脱离 时,火箭已处于稠密大气层之外了。此后 第二级火箭点火继续加速,直至其脱落。
• 静止卫星每24小时完成一条完整的轨道, 所以运行周期约与地球自转周期同步,因 此,静止卫星又称为地球同步卫星,它在 某一地区的赤道上空静止不动。
• 静止卫星最容易通过快速自旋达到稳定 (称之为"自旋稳定")。在自旋稳定系统 中,图象的获取方式是:扫描镜随卫星自 旋完成扫描,并以步进方式从一极倾向另 一极,步进速度恰好使得卫星每扫描一圈, 地面上被扫过的带状区域互相衔接。扫描 一幅全园盘图约需25分钟。
卫星气象学 第七章 热带天气系统的云图分析
![卫星气象学 第七章 热带天气系统的云图分析](https://img.taocdn.com/s3/m/0d63b3cbaf1ffc4ffe47acf9.png)
一.热带云团
热带洋面上的积雨云,大小约20—100平
方公里,占热带洋面到20%;结构:流人层,
垂直上升层,流出层;10%发展为热带气旋 ;
季风云团、信风云团、爆米花云团;变化特
征:风暴前、发展、保守消亡云团;垂直上
升强,风垂直切变小
,气旋性水平风切变 ,云底辐合、正涡度
热带云团
,水气辐合,高空辐 散,负涡度。
指数,再用历史资料建立计算TS指数与热带气旋强度之间
的统计方程和查算表估计热带气旋强度。 2、方法 : TS=TA+ TB + TC + TD TA:热带气旋环流中心(CSC)指数 TB :热带气旋中心稠密云区(CDO)指数 TC :环绕热带气旋的螺旋云带指数 TD :热带气旋云带环绕环流中心紧密度指数
20—100km2
图7-1 热带云团示意图
二.热带辐合带云系(ITCZ)
热带辐合带是北半球东北风与南半球东南风或北 半球东北风与赤道高压北侧的西南风之间的辐合;积 状云构成的平行于赤道的大型云带,有时呈波状、叉 状;热带气旋的源地;分活跃期和衰弱期。
图 7-2 热 带 辐 合 带 流 畅
热带辐合带云系(ITCZ)
五.赤道反气旋
又称赤道缓冲带或赤道无风带,晴空无云; 从南半球向北推进的气流经过推进பைடு நூலகம்转向、切 断、混合、爆发和相互作用阶段形成。
六.副热带高压
强:晴空无云,弱:在晴空背景上有少量 稀疏的积状云。
第二节 热带气旋云图分析
一. 热带气旋云型
眼、中心稠密云区、环绕中心稠密云区的螺旋云带、后部的拖 曳云区。
眼
中心稠密云区
螺旋云带
无眼强台风
与西风槽结合北上的台风
卫星气象学课件5-liya
![卫星气象学课件5-liya](https://img.taocdn.com/s3/m/f2cb29bccaaedd3382c4d329.png)
卫星水汽图主要分析动力气象。到达卫星的辐射受许多变 量影响。对6.7µm波长来说,主要有大气中水汽含量,水汽垂直 位置以及水汽的温度等三个因素。
为了便于使用,初步归纳为以下几条:
第一:高云区在水汽图象上与在红外云图上一样,都表现为灰白 色。只是水汽图象上在高云的范围以外还有水汽可以被观测到, 所以高云边界模糊。因此,在水汽图上白亮区的边界往往不是云 的边界,水汽图上云区以外较亮(暗)的地区表示湿层的顶部较 高(低)。特别暗的地区一般对流层中上部有明显下沉运动。
特征:水汽图上的头边界表现为边界整齐光滑,向上游一侧凸起, 它的一侧为冷的湿区和高云区,另一侧为一狭窄的干黑带。 头边界一般出现在两种情形中:一种是逗点云的头部西界,另一 种是雷暴云的西南边界。
水汽区
流线 急流
头边界
头边界
5.2.2 头边界的高空分析个例
A处代表头边界的位置,这个例 子所示的天气系统是一个冬季 风暴,头边界和高层风场的基 本关系与前述特征大致相同。 头边界位于300hPa风场的鞍形 伸展轴一带,在鞍形场以南、 以北近于与风向平行。在这个 例子中,一急流分支出现在沿 头边界向极地一端。
示。这一波段观测的辐射图象称为水汽图象,一般在水汽图上,
白色调表示能量很低的辐射或冷亮温,黑色表示高能辐射或暖亮
温。
到达卫星的水汽辐射来自有一定厚度的各
层次中。水汽在普通的浓度下对辐射是半透
明的,因此卫星测得的亮温是若干水汽层的
“总”温度,而不是某一个特定面或层的温
度。
气层水汽浓度越大,辐射能穿过的气层越 薄,这就好比一个人在雾中望远,可见距离 随雾密度的增加而减小。我们可以认为卫星 以同样的方式,向下“看”水汽,但它测到 的或“看到”的是水汽所发射的能量,以亮 不能提供大气整层水汽含量的信息温,代而表只而能不获是得可在以气看层得中见、的上光层。水因汽此分,布6情.7况µm。 6.7µm水汽图对大气层中上层水汽波反段映敏感,对大气低层的水汽与云反映不敏 感,而水汽主要分布在大气中、低层次。
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现状 §5 对地观测卫星的种类和发展
第一 章 卫星气象学发展现状 §1气象卫星的发展与当今时代特征
一、卫星技术的发展 1、 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。人造卫星是进行科学研究的重要工具。 2、携带各种气象观测仪器的人造卫星,用于测量大气温度、 湿度、风、云和辐射等气象要素以及各种天气现象,以研究气象为 目的的卫星称做气象卫星。 3、1960年4月1日,美国第一颗气象试验卫星泰罗斯—1号发 射成功,开创了人造卫星应用于气象探测的新纪元,四十多年来, 在探测理论和技术、灾害性天气监视、天气分析预报等方面发挥了 重要作用,促进大气科学发展,形成了卫星气象学。 4、当今已形成宇宙空间时代—Satellite 卫星、宇宙探险; 5、高科技计算机时代—Computer 计算机; 6、信息时代—Internet 国际互联网。
FY-2C卫星2004年10月29日北京时间11时至11时25分, 获取的第一幅可见光图像。
FY-2D卫星2006年12月8日08时53分发射升空。 FY-2 第02批为FY-4,是中国未来新一代静止气象卫 星系列。计划于2010年之后试验应用。 2009年11月23日风云-2E星接替C星观测试运行,12月 23日8时起,正式投入业务运行。
卫星气象学(卫星云图分析) 1、气象卫星发展现状 2、气象卫星轨道和运动规律 3、气象卫星遥感观测的基本原理 4、气象卫星观测仪器、资料获取和处理应用 5、气象卫星图像的分析基础 6、中纬度天气系统的卫星云图分析 7、热带低纬度天气系统的卫星云图特征 8、气象卫星观测资料天气分析预报中的应用
第一章 卫星气象学发展现状 §1 气象卫星的发展与当今时代特征 §2 气象卫星遥感的意义和内容 §3 卫星资料在大气科学中的作用 §4 各国气象卫星的发展和资料应用
FY—1号气象卫星是中国第一颗极地太阳同步轨道试验卫星, 它由中国航天部承担卫星的研制和发射任务,中国气象局卫星 气象中心负责管理卫星资料的接收。经过近30多年的发展,正在向 业务化,增加可靠性方面迈进。
中国气象卫星已经成为世界气象卫星系统中的重要成员。 目前,人造卫星已广泛地应用于天文、气象、地质地理、海洋 、农业,军事和通讯等各个领域,
风云二号F星还搭载了数据转发平台,可以将我国 高山、海岛、船舶、浮标、沙漠等人烟稀少地区的气象、 水文、海洋、环境等地面观测数据通过卫星转发至数据处 理中心。
风云二号F星的观测资料和产品将广泛应用于天气 预报、气候预测、灾害监测、环境监测、军事、航天气象 保障等重要领域,特别在台风、暴雨、大雾、沙尘暴、森 林草原火灾等监测预警中发挥重要作用,为各级政府防灾 减灾提供准确的决策信息。风云二号F星的发射及投入业 务运行,将在保证我国静止气象卫星观测业务连续性和增 强业务观测能力方面起到重要作用,为我国国民经济和社 会发展做出更大的贡献。
经过四十多年的努力,中国已成功发射了6颗极轨气 象卫星和5颗静止气象卫星。目前,风云一号D星、风 云三号A星、风云二号D星和E星在轨稳定运行,风云二 号C星在轨备份。中国气象卫星已实现了从试验应用型 向业务服务型的转变。
风云三号02星成功入轨将增强应对气候变化能力 中国第一颗下午轨道气象卫星——风云三号02星201011-5 日成功进入预定轨道。该星将与2008-5-27日发 射的风云三号A星共同实现中国极轨气象卫星上、下午 星组网观测,并将全球观测时间分辨率从12小时提高 到6小时,稳步提高气象预报预测准确,进一步增强中 国防灾减灾和应对气候变化能力。
FY-1D 2002.5.15.发射升空。投入业务使用。 2005年发射第二代极轨业务卫星—FY-3卫星,除装载 可光见和红外成像仪器外,还有高分辨红外分光计、微波 辐射计、微波成像仪、紫外臭氧探测器、地球辐射收支仪 及大气探测用的GPS接收机。不仅实现全天候大气要素的 垂直探测和表面特征观测,还能得到多种描写陆地、海洋 、冰雪特征的地球物理参数。应用范围扩展到地球环境科 学的多个领域,为获取全球大气和地球物理参数的重要卫 星之一。
二、 中国气象卫星的创建时代
自从1960年美国发射第一颗TIRos—1试验卫星以来,世界各国 已发射了上百颗气象卫星。极地轨道和静止轨道卫星。除美国外, 中、日、俄、法、印、欧共体等国家和组织都已发射了气象卫星。
1、中国风云1号气象卫星(极地轨道) 我国于1988年9月7日,由长征4号火箭成功地将FY—1(风云1号) 气象卫星送入太空,从此我国拥有了自己的气象卫星。
2、中国的静止轨道气象卫星 FY-2A—97年6月10日发射 FY-2B 于2000年6月25日发射成功,定点于105°E上
空,辐射仪有三个通道,可见光为0.55─1.05μm,水平 分辨率为里,红外为10.5─12.5μm,分辨率约为 5.0公里,水汽为6.2─7.6μm,分辨率约为5.0公里。
FY-1A 88.9.7 发射,实验,未投入业务使用。 FY-1B 90.9 .3 发射,实验,未投入业务使用。 FY-1C 99.5.10发射,有多通道可见光和红外扫描辐 射 仪 ( Multi-Channel Visible and IR Scan Radiameter——MCVISR)由5通道增至10通道,已投入业 务使用。
2012年1月13日8时56分,风云二号气象卫星07星 在西昌卫星发射中心成功发射升空。风云二号07星是风 云二号03批三颗卫星中的首发星,卫星成功发射后将定 点在东经112°赤道上空的地球同步轨道,并命名为风 云二号F星。卫星采取自旋稳定方式,设计工作寿命为4 年。
风云二号F星星载两个主要载荷:扫描辐射计和空间环 境监测器。其中扫描辐射计可以实现非汛期每小时,汛 期每半小时获取覆盖地球表面约三分之一的全圆盘图像。 同时,风云二号F星还具备更加灵活的、高时间分辨率 的特定区域扫描能力,能够针对台风、强对流等灾害性 天气进行重点观测,将在我国气象灾害监测预警、防灾 减灾工作中发挥重要作用。
第一 章 卫星气象学发展现状 §1气象卫星的发展与当今时代特征
一、卫星技术的发展 1、 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。人造卫星是进行科学研究的重要工具。 2、携带各种气象观测仪器的人造卫星,用于测量大气温度、 湿度、风、云和辐射等气象要素以及各种天气现象,以研究气象为 目的的卫星称做气象卫星。 3、1960年4月1日,美国第一颗气象试验卫星泰罗斯—1号发 射成功,开创了人造卫星应用于气象探测的新纪元,四十多年来, 在探测理论和技术、灾害性天气监视、天气分析预报等方面发挥了 重要作用,促进大气科学发展,形成了卫星气象学。 4、当今已形成宇宙空间时代—Satellite 卫星、宇宙探险; 5、高科技计算机时代—Computer 计算机; 6、信息时代—Internet 国际互联网。
FY-2C卫星2004年10月29日北京时间11时至11时25分, 获取的第一幅可见光图像。
FY-2D卫星2006年12月8日08时53分发射升空。 FY-2 第02批为FY-4,是中国未来新一代静止气象卫 星系列。计划于2010年之后试验应用。 2009年11月23日风云-2E星接替C星观测试运行,12月 23日8时起,正式投入业务运行。
卫星气象学(卫星云图分析) 1、气象卫星发展现状 2、气象卫星轨道和运动规律 3、气象卫星遥感观测的基本原理 4、气象卫星观测仪器、资料获取和处理应用 5、气象卫星图像的分析基础 6、中纬度天气系统的卫星云图分析 7、热带低纬度天气系统的卫星云图特征 8、气象卫星观测资料天气分析预报中的应用
第一章 卫星气象学发展现状 §1 气象卫星的发展与当今时代特征 §2 气象卫星遥感的意义和内容 §3 卫星资料在大气科学中的作用 §4 各国气象卫星的发展和资料应用
FY—1号气象卫星是中国第一颗极地太阳同步轨道试验卫星, 它由中国航天部承担卫星的研制和发射任务,中国气象局卫星 气象中心负责管理卫星资料的接收。经过近30多年的发展,正在向 业务化,增加可靠性方面迈进。
中国气象卫星已经成为世界气象卫星系统中的重要成员。 目前,人造卫星已广泛地应用于天文、气象、地质地理、海洋 、农业,军事和通讯等各个领域,
风云二号F星还搭载了数据转发平台,可以将我国 高山、海岛、船舶、浮标、沙漠等人烟稀少地区的气象、 水文、海洋、环境等地面观测数据通过卫星转发至数据处 理中心。
风云二号F星的观测资料和产品将广泛应用于天气 预报、气候预测、灾害监测、环境监测、军事、航天气象 保障等重要领域,特别在台风、暴雨、大雾、沙尘暴、森 林草原火灾等监测预警中发挥重要作用,为各级政府防灾 减灾提供准确的决策信息。风云二号F星的发射及投入业 务运行,将在保证我国静止气象卫星观测业务连续性和增 强业务观测能力方面起到重要作用,为我国国民经济和社 会发展做出更大的贡献。
经过四十多年的努力,中国已成功发射了6颗极轨气 象卫星和5颗静止气象卫星。目前,风云一号D星、风 云三号A星、风云二号D星和E星在轨稳定运行,风云二 号C星在轨备份。中国气象卫星已实现了从试验应用型 向业务服务型的转变。
风云三号02星成功入轨将增强应对气候变化能力 中国第一颗下午轨道气象卫星——风云三号02星201011-5 日成功进入预定轨道。该星将与2008-5-27日发 射的风云三号A星共同实现中国极轨气象卫星上、下午 星组网观测,并将全球观测时间分辨率从12小时提高 到6小时,稳步提高气象预报预测准确,进一步增强中 国防灾减灾和应对气候变化能力。
FY-1D 2002.5.15.发射升空。投入业务使用。 2005年发射第二代极轨业务卫星—FY-3卫星,除装载 可光见和红外成像仪器外,还有高分辨红外分光计、微波 辐射计、微波成像仪、紫外臭氧探测器、地球辐射收支仪 及大气探测用的GPS接收机。不仅实现全天候大气要素的 垂直探测和表面特征观测,还能得到多种描写陆地、海洋 、冰雪特征的地球物理参数。应用范围扩展到地球环境科 学的多个领域,为获取全球大气和地球物理参数的重要卫 星之一。
二、 中国气象卫星的创建时代
自从1960年美国发射第一颗TIRos—1试验卫星以来,世界各国 已发射了上百颗气象卫星。极地轨道和静止轨道卫星。除美国外, 中、日、俄、法、印、欧共体等国家和组织都已发射了气象卫星。
1、中国风云1号气象卫星(极地轨道) 我国于1988年9月7日,由长征4号火箭成功地将FY—1(风云1号) 气象卫星送入太空,从此我国拥有了自己的气象卫星。
2、中国的静止轨道气象卫星 FY-2A—97年6月10日发射 FY-2B 于2000年6月25日发射成功,定点于105°E上
空,辐射仪有三个通道,可见光为0.55─1.05μm,水平 分辨率为里,红外为10.5─12.5μm,分辨率约为 5.0公里,水汽为6.2─7.6μm,分辨率约为5.0公里。
FY-1A 88.9.7 发射,实验,未投入业务使用。 FY-1B 90.9 .3 发射,实验,未投入业务使用。 FY-1C 99.5.10发射,有多通道可见光和红外扫描辐 射 仪 ( Multi-Channel Visible and IR Scan Radiameter——MCVISR)由5通道增至10通道,已投入业 务使用。
2012年1月13日8时56分,风云二号气象卫星07星 在西昌卫星发射中心成功发射升空。风云二号07星是风 云二号03批三颗卫星中的首发星,卫星成功发射后将定 点在东经112°赤道上空的地球同步轨道,并命名为风 云二号F星。卫星采取自旋稳定方式,设计工作寿命为4 年。
风云二号F星星载两个主要载荷:扫描辐射计和空间环 境监测器。其中扫描辐射计可以实现非汛期每小时,汛 期每半小时获取覆盖地球表面约三分之一的全圆盘图像。 同时,风云二号F星还具备更加灵活的、高时间分辨率 的特定区域扫描能力,能够针对台风、强对流等灾害性 天气进行重点观测,将在我国气象灾害监测预警、防灾 减灾工作中发挥重要作用。