气象卫星及其特点PPT精选文档
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卫星气象学气象卫星观测系统ppt课件
1
章节内容
4.1 A-Train卫星编队 4.2 TRMM热带降水卫星 4.3 GOSE静止卫星系列 4.4 NOAA极轨卫星系列
2
4.1 A-Train卫星编队 Aqua卫星
3
AQUA卫星介绍
AQUA卫星携带的仪器有：
★云与地球辐射能量系统测量仪CERE S (Clouds and the Earth's Radiant Ene rgy System)
5个
MODIS、MISR、CERES、 MOPITT、ASTER
S波段 X波段（8212.5MHz)
3,000瓦 5年
AQUA 2002年5月4日 DELTA CLASS 太阳同步，705公里
98.8分钟 下午1：30
16天 2,934公斤 2.68m×2.49m×6.49m
6个
AIRS、AMSU－A、CERES、 MODIS、HSB、AMSR-E
Telescope(望远镜)
直径17.78cm
Size(体积)
1.0m×1.6m×1.0m
Weight(重量)
250kg
Power(功耗)
225 W
Data Rate(数据率)
11 Mbps
Quantization(量化)
12 bits
Spatial Resolution (空间分辨率)
250 m(bands 1-2)、500m (bands 3-7)、
9
MODIS的技术指标
项目
指标
705km，降轨上午10:30过境(Terra)，
Orbit(轨道) 升轨下午1:30过境(Aqua)，太阳同步，
近极地圆轨道
Scan Rate(扫描频率)
章节内容
4.1 A-Train卫星编队 4.2 TRMM热带降水卫星 4.3 GOSE静止卫星系列 4.4 NOAA极轨卫星系列
2
4.1 A-Train卫星编队 Aqua卫星
3
AQUA卫星介绍
AQUA卫星携带的仪器有：
★云与地球辐射能量系统测量仪CERE S (Clouds and the Earth's Radiant Ene rgy System)
5个
MODIS、MISR、CERES、 MOPITT、ASTER
S波段 X波段（8212.5MHz)
3,000瓦 5年
AQUA 2002年5月4日 DELTA CLASS 太阳同步，705公里
98.8分钟 下午1：30
16天 2,934公斤 2.68m×2.49m×6.49m
6个
AIRS、AMSU－A、CERES、 MODIS、HSB、AMSR-E
Telescope(望远镜)
直径17.78cm
Size(体积)
1.0m×1.6m×1.0m
Weight(重量)
250kg
Power(功耗)
225 W
Data Rate(数据率)
11 Mbps
Quantization(量化)
12 bits
Spatial Resolution (空间分辨率)
250 m(bands 1-2)、500m (bands 3-7)、
9
MODIS的技术指标
项目
指标
705km，降轨上午10:30过境(Terra)，
Orbit(轨道) 升轨下午1:30过境(Aqua)，太阳同步，
近极地圆轨道
Scan Rate(扫描频率)
气象卫星及其特点
综上所述，气象卫星在气象观测中发 挥着不可替代的作用，未来仍有很大 的发展空间和应用前景。
THANKS
感谢观看
静止轨道气象卫星
静止轨道气象卫星能够在固定位置观测 地球，具有覆盖范围广、观测频次高等
优点。
静止轨道气象卫星能够提供连续的全球 随着静止轨道气象卫星技术的不断发展， 天气监测数据，为气象预报、气候变化 未来将有望实现更高精度、更高分辨率
研究等领域提供重要的数据支持。 的观测，为地球观测领域的发展做出更 大的贡献。
天气预报是气象卫星最主要的应用领 域之一。通过气象卫星，可以获取全 球范围内的气象信息，包括温度、湿 度、气压、风速、风向、降水等，这 些数据经过处理和分析，可以预测未 来的天气情况。
VS
气象卫星具有覆盖范围广、观测频次 高、信息量大的特点，能够提供更加 准确和全面的气象信息，有助于提高 天气预报的准确性和时效性。
气象卫星及其特点
• 气象卫星概述 • 气象卫星的特点 • 气象卫星的应用 • 气象卫星的未来发展 • 结论
01
气象卫星概述
气象卫星的定义
• 气象卫星：指专门用于气象观测和研究的卫星，可以对地球大 气层进行全天候、全天时、全方位的监测，提供全球气象数据 和信息。
气象卫星的历史与发展
1950年代
高空间分辨率的气象卫星还可以提供更详细的地面信息，如 地形地貌、河流湖泊、森林植被等，有助于灾害监测和环境 保护等方面的研究。
高时间分辨率
气象卫星具有高时间分辨率，能够提供频繁的观测数据， 从而更好地监测和预测天气变化。高时间分辨率的气象卫 星可以捕捉到快速变化的气象系统，如雷暴和台风等，有 助于及时预警和应对灾害。
05
结论
气象卫星的重要性和影响
THANKS
感谢观看
静止轨道气象卫星
静止轨道气象卫星能够在固定位置观测 地球，具有覆盖范围广、观测频次高等
优点。
静止轨道气象卫星能够提供连续的全球 随着静止轨道气象卫星技术的不断发展， 天气监测数据，为气象预报、气候变化 未来将有望实现更高精度、更高分辨率
研究等领域提供重要的数据支持。 的观测，为地球观测领域的发展做出更 大的贡献。
天气预报是气象卫星最主要的应用领 域之一。通过气象卫星，可以获取全 球范围内的气象信息，包括温度、湿 度、气压、风速、风向、降水等，这 些数据经过处理和分析，可以预测未 来的天气情况。
VS
气象卫星具有覆盖范围广、观测频次 高、信息量大的特点，能够提供更加 准确和全面的气象信息，有助于提高 天气预报的准确性和时效性。
气象卫星及其特点
• 气象卫星概述 • 气象卫星的特点 • 气象卫星的应用 • 气象卫星的未来发展 • 结论
01
气象卫星概述
气象卫星的定义
• 气象卫星：指专门用于气象观测和研究的卫星，可以对地球大 气层进行全天候、全天时、全方位的监测，提供全球气象数据 和信息。
气象卫星的历史与发展
1950年代
高空间分辨率的气象卫星还可以提供更详细的地面信息，如 地形地貌、河流湖泊、森林植被等，有助于灾害监测和环境 保护等方面的研究。
高时间分辨率
气象卫星具有高时间分辨率，能够提供频繁的观测数据， 从而更好地监测和预测天气变化。高时间分辨率的气象卫 星可以捕捉到快速变化的气象系统，如雷暴和台风等，有 助于及时预警和应对灾害。
05
结论
气象卫星的重要性和影响
第三讲遥感卫星精品PPT课件
② 成像面积大，有利于获得宏观同步 信息，减少数据处理容量。
③ 短周期重复观测：静止气象卫星30 分钟一次；极轨卫星半天一次。利 于动态监测。
④ 资料来源连续、实时性强、成本低
3、气象卫星的应用领域 ① 天气分析与气象预报 ② 气候研究与气候变迁的研究
③ 资源环境领域：海洋研究、森 林火灾、水污染
分类
4
0.76-0.90 近红 用于生物量和作物长势的测定
外
5
1.55-1.75 短波 土壤水分和地质研究，以及从云中
红外
区分出雪
6
10.4-12.5 热红 植物受热强度和其它热图测量
外
7
2.08-2.35 短波 用于城市土地利用，岩石光谱反射
红外
及地质探矿
增强型专题制图仪（ETM）
• 在新的陆地卫星6,7号上将安装增强型专 题制图仪，它是在TM 传感器的基础上增 加了一个波长0.5—0.9μm 的全色波段， 称为pan 波段，其瞬时视场为13m×15m 。 其他7 个波段的波长范围、瞬时视场均与 TM 相同。
波长（m）
IFOV
Blue-Green 0.45-0.515 蓝- 绿色 30m
Green
0.525-0.60 5 绿色 30m
Red
0.63-0.69 红色
30m
Near IR
0.775-0.90 近红外 30m
SWIR
1.55-1.75 短波红外 30m
LWIR
10.4-12.5 热பைடு நூலகம்外 60m
Landsat卫星(续)
• 4）数据的利用
• Landsat数据被世界上15个地点的地 面站所接收，主要应用于陆地的资源 探查，环境监测。TM数据包括其热红 外波段在内对沿岸地区的环境监测也 很有效。数据分发也在世界各国进行， 它是现在利用的最为广泛的地球观测 数据。
③ 短周期重复观测：静止气象卫星30 分钟一次；极轨卫星半天一次。利 于动态监测。
④ 资料来源连续、实时性强、成本低
3、气象卫星的应用领域 ① 天气分析与气象预报 ② 气候研究与气候变迁的研究
③ 资源环境领域：海洋研究、森 林火灾、水污染
分类
4
0.76-0.90 近红 用于生物量和作物长势的测定
外
5
1.55-1.75 短波 土壤水分和地质研究，以及从云中
红外
区分出雪
6
10.4-12.5 热红 植物受热强度和其它热图测量
外
7
2.08-2.35 短波 用于城市土地利用，岩石光谱反射
红外
及地质探矿
增强型专题制图仪（ETM）
• 在新的陆地卫星6,7号上将安装增强型专 题制图仪，它是在TM 传感器的基础上增 加了一个波长0.5—0.9μm 的全色波段， 称为pan 波段，其瞬时视场为13m×15m 。 其他7 个波段的波长范围、瞬时视场均与 TM 相同。
波长（m）
IFOV
Blue-Green 0.45-0.515 蓝- 绿色 30m
Green
0.525-0.60 5 绿色 30m
Red
0.63-0.69 红色
30m
Near IR
0.775-0.90 近红外 30m
SWIR
1.55-1.75 短波红外 30m
LWIR
10.4-12.5 热பைடு நூலகம்外 60m
Landsat卫星(续)
• 4）数据的利用
• Landsat数据被世界上15个地点的地 面站所接收，主要应用于陆地的资源 探查，环境监测。TM数据包括其热红 外波段在内对沿岸地区的环境监测也 很有效。数据分发也在世界各国进行， 它是现在利用的最为广泛的地球观测 数据。
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；
气象卫星的结构与原理PPT课件
气象卫星具有除一般卫星的基本结构和部件外，还携带各类遥感仪器，包括 电视摄像机、红外探测仪、射电探测仪、多谱段探测仪、气象雷达以及数据
传输设备。
第9页/共28页
遥感器能够接收和测量地球及其大气 的可见光、红外与微波辐射，并将它
们转换成电信号传送到地面。地面接
收站再把电信号复原绘出各种云层、 地表和洋面图片，进一步处理后就可
以使它环绕地球的公转周期与地球的自转周期相等，
若在地面看，这 种轨道上的卫星好像静止在天空某
一地方不动，故又称它为地球静止气象卫星。
第19页/共28页
2、分别进一步认识：
①极轨气象卫星（覆盖全球）：也叫太阳同
步轨道气象卫星，轨道平面与赤道平面垂直， 倾角接近90°，围绕地球南北两极运行。利 用这种卫星可以进行全球观测，每天定时飞 经同一地区上空两次。极轨气象卫星可以为 天气预报提供全球的温、湿、云、辐射等气 象参数，监测大范围的自然灾害，研究全球 生态与环境变化。
第24页/共28页
contents： 初步认识 专用系统 分类 气象卫星网络 结束
第25页/共28页
结束：
有了每个卫星携带的专用仪器和整个 全球观测系统的配合，我们的气象卫 星才能为我们各行各业的研究与预报 提供更好的服务
第26页/共28页
第27页/共28页
感谢您的观看。
第28页/共28页
根据测量的目的，卫星选择不同的波长间隔 进行测量，这种波长间隔称做通道。为更多地获 取地面、云层和大气信息，目前卫星测量使用的 通道很多。
第14页/共28页
2、数据传输：
1、气象遥感仪器获得的原始数据向地 面数据处理中心站传输，常用频段为 1700兆赫，数据传输速率较高，最高可 达28兆比特/秒；
传输设备。
第9页/共28页
遥感器能够接收和测量地球及其大气 的可见光、红外与微波辐射，并将它
们转换成电信号传送到地面。地面接
收站再把电信号复原绘出各种云层、 地表和洋面图片，进一步处理后就可
以使它环绕地球的公转周期与地球的自转周期相等，
若在地面看，这 种轨道上的卫星好像静止在天空某
一地方不动，故又称它为地球静止气象卫星。
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2、分别进一步认识：
①极轨气象卫星（覆盖全球）：也叫太阳同
步轨道气象卫星，轨道平面与赤道平面垂直， 倾角接近90°，围绕地球南北两极运行。利 用这种卫星可以进行全球观测，每天定时飞 经同一地区上空两次。极轨气象卫星可以为 天气预报提供全球的温、湿、云、辐射等气 象参数，监测大范围的自然灾害，研究全球 生态与环境变化。
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contents： 初步认识 专用系统 分类 气象卫星网络 结束
第25页/共28页
结束：
有了每个卫星携带的专用仪器和整个 全球观测系统的配合，我们的气象卫 星才能为我们各行各业的研究与预报 提供更好的服务
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感谢您的观看。
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根据测量的目的，卫星选择不同的波长间隔 进行测量，这种波长间隔称做通道。为更多地获 取地面、云层和大气信息，目前卫星测量使用的 通道很多。
第14页/共28页
2、数据传输：
1、气象遥感仪器获得的原始数据向地 面数据处理中心站传输，常用频段为 1700兆赫，数据传输速率较高，最高可 达28兆比特/秒；
卫星气象学课件1-09ppt
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
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
讲解：XX
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。
讲解：XX
8
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2010-
11-5 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
云二号F星。卫星采取自旋稳定方式，设计工作寿命为4
《气象卫星轨道》课件
极地轨道
1 概念
极地轨道是指通过北极 或南极飞行的轨道，可 以实现对极地地区的全 面监测。
2 特点
极地轨道的卫星可以在 每次飞越时观测到极地 地区，提供全天候的数 据支持，对于天气、冰 雪覆盖等方面具有重要 意义。
3 局限性
极地轨道的卫星对于其 他地区的观测有限，而 且由于极地地区特殊的 气象条件，姿态控制和 能源供应方面存在挑战。
2 覆盖范围
覆盖范围是指卫星图像可以观测到的地面面积，不同轨道和卫星具有不同的覆盖范围。
地球同步轨道
概念
地球同步轨道是指卫星的 轨道周期与地球自转周期 相同，使卫星相对于地面 上的某一点保持不动。
应用
地球同步轨道的气象卫星 可以持续观测同一区域的 天气变化，提供连续的数 据供气象预报使用。
限制
地球同步轨道卫星需要随 着地球自转，对于极地区 域的观测有一定的限制。
太阳同步轨道
概念
应用
《气象卫星轨道》PPT课件
气象卫星是用于观测和监测地球大气和天气变化的人造卫星。本课件将介绍 气象卫星轨道相关知象卫星
气象卫星是用于观测和监测地球大气和天气变化的人造卫星。通过拍摄高分 辨率的图像和数据，气象卫星提供了重要的气象信息，帮助气象学家预测和 监测天气变化。
低地球轨道
高度 200-2,000公里
应用 地理测绘、环境监测
限制 短轨道寿命、观测周期短
轨道高度对气象卫星的影响
1
高轨道
高轨道的气象卫星可以覆盖范围广，
低轨道
2
但分辨率较低，时间间隔长。
低轨道的气象卫星分辨率高，时间间 隔短，但覆盖范围有限。
气象卫星的分辨率与覆盖范围
1 分辨率
分辨率是指卫星图像中能够区分的最小细节，高分辨率的图像可以提供更精确的气象信 息。
气象卫星的结构与原理课件
气象卫星的分类
气象卫星主要分为太阳同步轨道气象卫星和极轨气象卫星两 类，分别在地球的太阳同步轨道和极轨道上运行，为全球范 围内的天气预报和气候变化研究提供数据支持。
气象卫星的基本结构
有效载荷
气象卫星的主要任务是收集气象 数据，因此有效载荷是气象卫星 的核心部分，包括红外辐射计、 微波辐射计、扫描辐射计等遥感
数据获取
通过气象卫星上的传感器获取 地球表面的电磁波信息。
数据传输
将获取的数据传输到地面接收 站。
数据处理
对传输回来的数据进行预处理 、增强等操作，提取有用的信
息。
数据解析
将处理后的数据进行解析，转 化为具有实际应用价值的地理
信息。
03
CATALOGUE
气象卫星的组成结构
卫星平台
卫星平台是气象卫星的骨架，负 责保障卫星的稳定运行和任务执
遥感仪器
卫星搭载了多通道扫描辐射计、红外分光计、中分辨率成 像光谱仪等遥感仪器，能够获取地球大气、地表和海洋等 不同层次和类型的信息。
数据处理系统
卫星具有实时数据处理系统，能够将遥感数据转化为气象 信息，并进行数据压缩和存储，以满足用户需求。
某型气象卫星的遥感原理及数据处理流程
遥感原理
卫星通过遥感仪器获取地球表面的反射、辐射和光谱等信息，通过对这些信息 的处理和分析，可以推断出大气的温度、湿度、气压和风等气象信息。
04
CATALOGUE
气象卫星的应用与价值
气象卫星在天气预报中的应用
气象卫星可以观测地球大气层，获取云层、温度、湿度、风速、风向等气象数据。
气象卫星数据可以用于天气预报，通过分析卫星数据，可以预测未来天气情况，提 高预报的准确性和时效性。
气象卫星还可以观测海洋和陆地表面情况，获取海温和陆地温度、湿度、风速等数 据，为海洋和陆地气象预报提供重要依据。
气象卫星主要分为太阳同步轨道气象卫星和极轨气象卫星两 类，分别在地球的太阳同步轨道和极轨道上运行，为全球范 围内的天气预报和气候变化研究提供数据支持。
气象卫星的基本结构
有效载荷
气象卫星的主要任务是收集气象 数据，因此有效载荷是气象卫星 的核心部分，包括红外辐射计、 微波辐射计、扫描辐射计等遥感
数据获取
通过气象卫星上的传感器获取 地球表面的电磁波信息。
数据传输
将获取的数据传输到地面接收 站。
数据处理
对传输回来的数据进行预处理 、增强等操作，提取有用的信
息。
数据解析
将处理后的数据进行解析，转 化为具有实际应用价值的地理
信息。
03
CATALOGUE
气象卫星的组成结构
卫星平台
卫星平台是气象卫星的骨架，负 责保障卫星的稳定运行和任务执
遥感仪器
卫星搭载了多通道扫描辐射计、红外分光计、中分辨率成 像光谱仪等遥感仪器，能够获取地球大气、地表和海洋等 不同层次和类型的信息。
数据处理系统
卫星具有实时数据处理系统，能够将遥感数据转化为气象 信息，并进行数据压缩和存储，以满足用户需求。
某型气象卫星的遥感原理及数据处理流程
遥感原理
卫星通过遥感仪器获取地球表面的反射、辐射和光谱等信息，通过对这些信息 的处理和分析，可以推断出大气的温度、湿度、气压和风等气象信息。
04
CATALOGUE
气象卫星的应用与价值
气象卫星在天气预报中的应用
气象卫星可以观测地球大气层，获取云层、温度、湿度、风速、风向等气象数据。
气象卫星数据可以用于天气预报，通过分析卫星数据，可以预测未来天气情况，提 高预报的准确性和时效性。
气象卫星还可以观测海洋和陆地表面情况，获取海温和陆地温度、湿度、风速等数 据，为海洋和陆地气象预报提供重要依据。
气象卫星介绍PPT课件
15
2019/12/30
风云2号气象卫星
2010年1月风云二号卫星气象卫星 云图。
16
风云三号卫星
风云三号气象卫星是为了满足中国天气预报、气候 预测和环境监测等方面的迫切需求建设的第二代极 轨气象卫星，由三颗卫星组成（FY-3A卫星、FY-3B 卫星、FY-3C卫星），1994年“风云三号”列入航 天技术“九五”规划，风云三号气象卫星2000年11 月国务院正式批准立项。 风云三号气象卫星的目 标是获取地球大气环境的三维、全球、全天候、定 量、高精度资料。
2019/12/30
17
2019/12/30
风云3号气象卫星
2011年10月，FY-3A/MERSI水情监 测多通道合成图。
18
4
气象卫星特点 Characteristic
这一部分介绍气象卫星在运行轨道、用途、成像等方面上对其进行介绍。
2019/12/30
19
气象卫星的特点
轨道（低轨和高轨）
成像面积大
7
气象卫星发展史
20世纪60年代 第一代气象卫星
1970-1977 第二代气象卫星
2019/12/30
1978至今 第三代气象卫星
8
第一代气象卫星
（1）泰诺斯，电视和红外辐射卫星。 1960-1965年共收射了10颗。均为级轨卫 星。 （2）艾萨，即环境科学服务业务卫星。 （3）云雨实验气象卫星。专用于进行新 的观测仪器的实验，以及对船舶，浮标站 等气象观测资料的收集方式进行实验。 （4）艾托斯，即应用技术实验卫星，是 静止卫星。
短周期重复观测
2019/12/30
资料来源连续、实时性强
20
2019/12/30
轨道（高轨低轨）
2019/12/30
风云2号气象卫星
2010年1月风云二号卫星气象卫星 云图。
16
风云三号卫星
风云三号气象卫星是为了满足中国天气预报、气候 预测和环境监测等方面的迫切需求建设的第二代极 轨气象卫星，由三颗卫星组成（FY-3A卫星、FY-3B 卫星、FY-3C卫星），1994年“风云三号”列入航 天技术“九五”规划，风云三号气象卫星2000年11 月国务院正式批准立项。 风云三号气象卫星的目 标是获取地球大气环境的三维、全球、全天候、定 量、高精度资料。
2019/12/30
17
2019/12/30
风云3号气象卫星
2011年10月，FY-3A/MERSI水情监 测多通道合成图。
18
4
气象卫星特点 Characteristic
这一部分介绍气象卫星在运行轨道、用途、成像等方面上对其进行介绍。
2019/12/30
19
气象卫星的特点
轨道（低轨和高轨）
成像面积大
7
气象卫星发展史
20世纪60年代 第一代气象卫星
1970-1977 第二代气象卫星
2019/12/30
1978至今 第三代气象卫星
8
第一代气象卫星
（1）泰诺斯，电视和红外辐射卫星。 1960-1965年共收射了10颗。均为级轨卫 星。 （2）艾萨，即环境科学服务业务卫星。 （3）云雨实验气象卫星。专用于进行新 的观测仪器的实验，以及对船舶，浮标站 等气象观测资料的收集方式进行实验。 （4）艾托斯，即应用技术实验卫星，是 静止卫星。
短周期重复观测
2019/12/30
资料来源连续、实时性强
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2019/12/30
轨道（高轨低轨）
航空气象--卫星云图 ppt课件
在IR图像解释中也存在一些问题。如 （它们的温度与地表温度太相近）。
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2卫星云图
ppt课件
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2卫星云图
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2卫星云图
图给出了同时刻的可见光与红外云图，图中 ，这是因在该处太阳高度角太低，
之故；相应在红外云图上E处，由于该时已是
深秋时刻，
，显现较浅的色调。
IR图中
， 。
6.暗影：积雨云云顶高，有暗影。
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3卫星云图上云的识别
在卫星云图上，由于高积云单体远小于卫星仪器的分辨 率，无法将高积云与高层云区别开来，只能将高积云和 高层云统称为中云。
1.结构型式和范围大小： 中云在卫星云图上表现为
万平方公里。其型式可以是
，范围可达二万到二十
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3卫星云图上云的识别
纹理是指云顶表面或其它物象
的判据。
如果云顶表面很 相差很小，
，表示云顶高度和厚度 具有这种特征；
如果云的纹理多 云顶高度不一，
，就明云顶表面多起伏， 具有这种特征；
如果云的纹理是
，则这种云一定是
。
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A、B、C等处表现为云顶纹理不均匀，在这些地方出现
云顶凸起，常称之
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1气象卫星
中国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星—“风云
一号”
气象卫星。但由于星上元器件
发生故障，它只工作了39天。后成功发射了五颗极
轨气象卫星（风云一、三号）和三颗静止气象卫星
（风云二号）
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1气象卫星
目前，我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进
气象卫星
气象卫星系列二、轨道类型气象卫星的轨道有低轨和高轨两种。
目前多数气象卫星属于低轨道卫星，也叫近极地太阳同步轨道气象卫星，它们每天一般只能获得两次观测资料，其飞行高度为800～15OOkm，它的优点是：①可获得全球观测资料并有利于使用；②提高了图像的空间分辨率与探测资料的精度；③每天拍摄时得到了必需的照明条件，保证了图像质量；④卫星上的太阳能电池可得到足够的太阳照射，供给星内设备使用。
高轨道卫星飞行高度近36000km，轨道圆形，周期为24小时，其轨道平面一般与赤道平面重合，有些也存在倾角，但始终与地球转动同步。
其优点是：①卫星能连续进行不间断的观测，按照现有水平，每隔20多分钟就可获得一次观测资料(对小范围可缩短为3～5分钟)；②星载仪器能观测到地球面积的1／4，纬度在南北6O°以内，经度横跨：140°左右。
如果有4～5颗这种卫星，就能对全球的中、低纬度地区进行观测。
但是在极地区获取的数据不如极轨卫星理想，所以高、低轨道卫星的组合观测是一种理想的方式。
气象卫星均采用圆形轨道，由此获取的资料处理时不需要对高度的变化进行纠正，并且图像具有相同的面积尺寸，星下点能等速地在地面上运动，这就使图像定位大为简化，同时便于轨道预报。
三、低轨气象卫星(一)美国的泰罗斯卫星系列2．轨道特征泰罗斯卫星系列轨道为非太阳同步椭圆轨道，轨道高度为680～2967km，轨道倾角为48°～60 °。
3．传感器主要传感器有窄角、中角、广角电视摄像机以及高级甚高分辨率辐射计(Advanced Very High Resolution Radiometer，AVHRR)。
(二)美国的雨云卫星系列1964年8月28日至1978年1O月24日，美国发射了7颗雨云(NIMBUS)卫星。
雨云卫星与Landsat系列卫星的形状、运行轨道都十分相似(实际上Landsat-1、2、3号即由雨云卫星改装而成)。
最新气象卫星介绍专业知识讲座
气象卫星工作分区
遥感器
接收和测量地球及 其大气的可见光、 红外与微波辐射， 并将它们转换成电 信号传送到地面
地面接收站
把电信号复原绘 出各种云层、地 表和洋面图片
分析中心
发现天气变 化的趋势
文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请 联系本人或网站删除。
气象卫星观测内容
卫星云图的拍摄
陆地表面状况的 观测
大气中臭氧的含 量及其分布
太阳的入射辐射、 地气体系对太阳 辐射的总反射率 以及地气体系向 太空的红外辐射
云顶温度、云顶状 况、云量和云内凝 结物相位的观测
大气中水汽总量、 湿度分布、降水区 和降水量的分布
空间环境状况的监 测
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第二代气象卫星
（1）ITOS-1，TIROS的改进型。进一步发展了诺 瓦业务卫星。 （2）云雨气象卫星仍在发展，同时发展了SMS、 GOES等静止卫星。 （3）前苏联的“流星” Ⅱ型气象卫星，日本的对 地静止卫星，以及欧空局的Meteosat等发展起来， 共同构成了全球气象卫星系统。
第三代气象卫星
主要以NOAA系列为代表，每颗卫星寿命两年 左右，采用近极低太阳同步近圆形轨道，双星系统， 轨道高度分别是870KM和833KM，轨道倾角98.9 度和98.7度，周期101.4min。
风云二号卫星
风云二号气象卫星(FY-2)是我国自行研制的第一代地球 同步轨道气象卫星，与极地轨道气象卫星相辅相成，构 成我国气象卫星应用体系。风云二号卫星由两颗试验卫 星（FY-2A卫星、FY-2B卫星）和四颗业务卫星（FY-2C 卫星、FY-2D卫星、FY-2E卫星、FY-2F卫星）组成，作 用是获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图， 进行天气图传真广播，收集气象、水文和海洋等数据收 集平台的气象监测数据，供国内外气象资料利用站接收 利用，监测太阳活动和卫星所处轨道的空间环境，为卫 星工程和空间环境科学研究提供监测数据。
遥感器
接收和测量地球及 其大气的可见光、 红外与微波辐射， 并将它们转换成电 信号传送到地面
地面接收站
把电信号复原绘 出各种云层、地 表和洋面图片
分析中心
发现天气变 化的趋势
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气象卫星观测内容
卫星云图的拍摄
陆地表面状况的 观测
大气中臭氧的含 量及其分布
太阳的入射辐射、 地气体系对太阳 辐射的总反射率 以及地气体系向 太空的红外辐射
云顶温度、云顶状 况、云量和云内凝 结物相位的观测
大气中水汽总量、 湿度分布、降水区 和降水量的分布
空间环境状况的监 测
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第二代气象卫星
（1）ITOS-1，TIROS的改进型。进一步发展了诺 瓦业务卫星。 （2）云雨气象卫星仍在发展，同时发展了SMS、 GOES等静止卫星。 （3）前苏联的“流星” Ⅱ型气象卫星，日本的对 地静止卫星，以及欧空局的Meteosat等发展起来， 共同构成了全球气象卫星系统。
第三代气象卫星
主要以NOAA系列为代表，每颗卫星寿命两年 左右，采用近极低太阳同步近圆形轨道，双星系统， 轨道高度分别是870KM和833KM，轨道倾角98.9 度和98.7度，周期101.4min。
风云二号卫星
风云二号气象卫星(FY-2)是我国自行研制的第一代地球 同步轨道气象卫星，与极地轨道气象卫星相辅相成，构 成我国气象卫星应用体系。风云二号卫星由两颗试验卫 星（FY-2A卫星、FY-2B卫星）和四颗业务卫星（FY-2C 卫星、FY-2D卫星、FY-2E卫星、FY-2F卫星）组成，作 用是获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图， 进行天气图传真广播，收集气象、水文和海洋等数据收 集平台的气象监测数据，供国内外气象资料利用站接收 利用，监测太阳活动和卫星所处轨道的空间环境，为卫 星工程和空间环境科学研究提供监测数据。
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LST SST
FY-1C\D通道编号、波长范围及其主要用途
▪ 通道6对雪的反射率较低，与其它通道结合有助于云、雪 的判识，同时此通道对土壤湿度比较敏感，有助于干旱监 测。
▪ 通道7-9是海洋水色通道，海洋水色反映海洋中叶绿素的 含量，他还可以反映海洋浑浊度和海洋污染以及赤潮等情 况。
▪ 目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大气温度 和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云顶温度、风场、 云参数、冰雪覆盖、云中液态水含量和降水量、臭氧总量 和廓线、陆地下垫面状态、植被状况等诸多重要气候和环 境参数,这是任何其他观测手段所不能观测的。
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3、气象卫星的应用领域
① 天气分析与气象预报 ② 气候研究与气候变迁的研究 ③ 资源环境领域：海洋研究、森林火灾、
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气象卫星观测的优势和特点 空间覆盖优势
▪ 极轨气象卫星在约900km的高空对地观测，一条轨道的 扫描宽度可达2800km。每天都可以得到覆盖全球的资料
▪ 地球静止卫星在3．6万公里的高空观测地球，一颗静止 卫星的观测面积就可达1亿7千万平方公里，约为地球表 面的1／3
▪ 只有通过卫星的大范围观测，才使人类获得了几乎无常 规观测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料。
3、 1997年6月10日
FY-2 A 星发射
4、 1999年5月10日 FY-1 C星发射 业务星
5、 2000年 6月25日
FY-2 B星发射
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2、气象卫星的特点 ① 轨道：低轨和高轨。 ② 成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少 数据处理容量。 ③ 短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次； 极轨卫星半天一次。利于动态监测。 ④ 资料来源连续、实时性强、成本低。
同步轨道。
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1960年4月美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯-1(Tiros-1)。随后，前苏联也 相继发射了自己的气象卫星。目前，在轨道上运行的大多数气象卫星是由美国 和俄罗斯发射的，其中很大一部分为极地轨道卫星，简称极轨卫星。
1966年美国发射第一颗业务气象卫星艾萨(ESSA)是极轨卫星，主要提供可 见光云图。 1970年、1978年美国又相继发射诺阿(NOAA）和泰罗斯－N系列 业务气象卫星。这些卫星都属于极轨气象卫星。极轨气象卫星的飞行高度一般 在800－1500公里左右。由于卫星的飞行高度低，因此卫星照片分辨率高，图 象清晰。
▪ 双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供4次全球覆盖 的图象资料和垂直探测资料。而常规高空站每天只在00 时12时（世界时）进行两次观测,且无法观测海洋和无 人地区。
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气象卫星观测的优势和特点
资料一致性优势
▪ 与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均一性 和良好的代表性。
▪ 尽管世界气象组织（WMO）已经颁布了一系列规范来统一常 规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避免不同国家和 地区、使用不同仪器和方法获得的资料的不一致性。
气象卫星及其特点
1. 气象卫星概述
A. 美国的“泰诺斯 ”(TIROS)卫星系列：第一代实验气 象卫星，从60年-65年共发射了10颗，极轨气象卫星。
B. 美国的雨云（Nimbus）卫星系列： 64-78年共发射了 7颗，太阳同步轨道。
C. 美国的艾萨（ESSA）卫星系列：66-69年共发射了9颗。 D. 美国的NOOA卫星系列：70-94年共发射了16颗。太阳
1974年，美国成功地研制了第一颗静止业务环境监测卫星(GOES)。静止 业务环境监测卫星在赤道的某一经度、约36000公里高度上，它环绕地球一周 约需24小时，几乎与地球自转同步。从地球上看好象卫星是相对静止的，故又 称为地球静止卫星。
目前，日本GMS系列静止气象卫星、俄罗斯的GOMES卫星、欧盟 METEOSAT-3 卫星、印度的INSAT以及美国的两颗静止卫星(GOES-E和 GOES-W)共6颗卫星组成地球静止气象卫星监测网。这些卫星位于赤道上空约 36000公里高，每半小时向地球发送一次图片。
水污染
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FY-1C\D通道编号、波长范围及其主要用途
▪ 通道1、2的探测波段分别处 于植被反射的低谷和高峰区， 利用二者的差值可以计算各 种植被指数，植被指数能反 映作物、森林、草场的生长 情况，病虫害及作物缺水状 况，并能进行作物估产，这 个通道还可以做判识水陆边 界，河口泥沙海冰等。
FY-1C\D通道编号、波长范围及其主要用途
▪ 测站分布的不均匀等，也使资料的不确定性增加。 ▪ 气象卫星是在较长一段时期内使用同一仪器对全球进行观
测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。卫星资 料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有较好的区域 代表性。
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气象卫星观测的优势和特点
综合参数观测优势
▪ 与其它观测方法相比，气象卫星是从大气层 外这个新视角观测地球—大气系统的，所以有些重要的气 候变量，特别是通过整个垂直方向大气层的积分参数，如 地气系统的反照率、大气顶的地气系统的射出长波辐射， 只能通过气象卫星观测才能获得。
▪ 通道3处在红外短波窗区， 它对检测地面高温热源， 比如，森林和草场的火灾 特别有效。
FY-1C、D通道编号、波长范围及其主要用途
通道4、5处于红外 窗区，用以测量地面 温度，这两个通道相 结合的目的在于对海 面温度反演中对大气 削弱进行订正，计算 的地表和海表温度在 农业、渔业、洋流、 城市热岛等方面有广 泛的应用。
中国也先后成功地发射了6颗气象卫星（3颗风云－1和3颗风云－2）。依靠 这些卫星，中国建立了自己的卫星天气预报和监测系统。风云－1是一种极地 轨道气象卫星。风云－2是一种静止气象卫星。
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气象卫星分布
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我国气象卫星情况
1、 1988年9月7日 FY-1 A星发射 试验星
2、 1990年9月3日 FY-1 B星发射 试验星
▪ 目前已经可以通过卫星观测系统，获取全球或任何感兴 趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料,不受国 界限制
6气象Biblioteka 星观测的优势和特点时间取样优势
▪ 气象卫星观测可以大大地改善资料的时间取样频次。特 别是静止气象卫星可以获得每小时一次的大范围实时资 料，必要时甚至可以获取半小时的资料。有利于对灾害 性天气的动态监测。