卫星气象整理

182第一章

年4月1日，TIROS卫星升空，开创了人造卫星应用于气象的新纪元。

2.什么是气象卫星，气象卫星用以什么目的

气象卫星: 人造星体，在宇宙空间、确定的轨道上飞行，携带着各种气象探测仪器，以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的，测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。

3卫星气象遥感探测的特点

在空间固定轨道上运行自上而下进行观测

全球和大范围的观测使用新的探测技术（遥感探测）

提供丰富的观测资料，受益面广（气象+其他领域）

4.遥感探测

概念在一定距离之外，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目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一种技术。

分类按工作方式分为：被动遥感和主动遥感；

按波段分为：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感；

按对象分为：大气遥感、海洋遥感、农业遥感和地质地理遥感等。

设备传感器，运载工具，接收系统

内容各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究；

遥感信息获取手段的研究；

遥感信息的处理与分析判读技术的研究。

气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用。（气象气象学内容）

5.气象卫星的种类

按轨道划分：近极地太阳同步轨道卫星倾角90度

地球同步轨道卫星倾角为0度

非同步轨道卫星倾角在90到0之间

按功能划分：试验气象卫星业务气象卫星

6.现有和未来静止业务气象卫星（了解）

中国：FY－2C/D/E（105°E, °E,…）

（后续FY-2F, 未来FY－4）

美国：GOES –E/GOES-W(135°W , 70°W )

(未来GOES-R)

欧洲：METEOSAT-5/7, MSG（63°E, 0°E）

(未来MTG)

日本：MTSAT-1R/2R（140°E）三轴稳定

俄罗斯 ：GOMS (76°E ) 印度：INSAT （83°E ）

7.中国的气象卫星的命名：极轨气象卫星－风云奇数号 地球静止气象卫星－风云偶数号

第二章

1.卫星运动三定律

（1）卫星运行的轨道是一圆锥截线（圆、椭圆、抛物线、双曲线），地球位于其中的一个焦点上;

（2）卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等（即面积速度为常数）; （3）卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比 2.卫星在椭圆轨道上的总能量为：

W （总能量）=（m 2

v ）/2（动能）– μm/r （势能） = –μm/2a 因此，卫星在轨道上的运行速度为2

v = μ（ 2/r – 1/a ） —— 卫星活力公式 3. 卫星运行周期

椭圆轨道: 2

T = 4μπ/3

2

a

圆轨道: 2

T = 42

π(R+H)3

/μ

轨道越高，速度越小，周期越长

4.（1）轨道倾角：指赤道平面与轨道平面间的（升段）夹角。

（2）升交点与降交点：卫星由南半球飞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。

（3）截距(L)：连续两次升交点之间的经度数。 （4）周期(T)：指卫星绕地球运行一周的时间 （5）截距和周期的关系： L=T*15度/小时

（6）星下点：卫星与地球中心连线在地球表面的交点称为星下点。

近极地太阳同步轨道 气象卫星的发展分为近极地轨道（又称近极地太阳同步轨道）卫星系列和地球静止轨道（又称地球同步轨道）卫星系列两类。

概念：卫星轨道面与太阳的相对取向保持不变，即，卫星几乎以同一地方时（升段或降段）经过世界各地。 特点： 如何实现：（1）卫星轨道平面随地球绕太阳公转时的平动

（2）卫星轨道平面因地球椭形而进动

优点：

（1）轨道为圆形，轨道预告、接收和资料定位方便；

（2）可实现包含极地的全球观测；

（3）在观测时有合适的太阳照明，有利于资料处理和使用；

（4）仪器可以得到充分的太阳能供给。

缺点：

（1）对中低纬度同一地点观测的时间间隔太长（相对于GEO)；不利对中小尺度天气系统的监测；

（2）相临两条轨道的观测资料时间差达100多分钟，拼图不利。

6. 地球同步静止卫星轨道

卫星的倾角等于0，赤道平面与轨道平面重合，卫星在赤道上空运行；卫星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方向相同。

卫星相对于地球而言是静止的（没有任何方向上的运动）。

优点：

（1）高度高，视野广；

（2）对同一地区连续观测；

（3）监视中小尺度天气系统；

（4）圆轨道，定位、处理、接收方便。

缺点：

（1）不能观测两极；

（2）高度高，精度难提高。

7．太阳同步轨道的特点

优点：

（1）轨道为圆形，轨道预告、接收和资料定位方便；

（2）可实现包含极地的全球观测；

（3）在观测时有合适的太阳照明，有利于资料处理和使用；

（4）仪器可以得到充分的太阳能供给。

缺点：

（1）对中低纬度同一地点观测的时间间隔太长（相对于GEO)，不利对中小尺度天气系统的监测；

（3）相临两条轨道的观测资料时间差达100多分钟，拼图不利。

第三章

1.电磁波

（1）波段 r 射线、x 射线、紫外线、可见光（波长—μm）、红外线、微波参数：λ波长ν波数（1厘米长度内含有的波数）

f 频率 c 光速=31010厘米/秒。

c =λf波在真空中的速度。