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卫星云图的云状分析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：卫星云图云状分析天气系统一、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)利用云顶反射太阳光的原理制成，故仅能于白昼进行摄影。
可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度，比较厚的云层反射能力强，在可见光卫星云图上，会显示出亮白色，云层较薄则显示暗灰色，还可与红外线卫星云图结合起来，做出更准确的分析。
红外云图(IR)利用卫星上之红外线仪器，来测量云层之温度。
其中，温度低的云层会以亮白色来显示，也就是此处的云层较高，而暗灰色的部分则代表云层高度较低，因为越接近地面的云层温度越高。
简单而言，即以云顶的不同温度来判断云层的高度。
水汽云图(WV) 卫星接收到的辐射决定于水汽含量，大气中水汽含量越多，发射的辐射越小；水汽含量越少，大气低层的辐射越可以透过水汽到达人造卫星，则人造卫星接收的辐射越大。
在水汽图上，色调越白，辐射越小，水汽越多；否则越少。
对于6-7μm水汽带，卫星测得的辐射来自对流层中上层，故水汽图反映大气上层水汽的空间分布。
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。
二、卫星云图的典型云系识别2.1 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。
卫星云图的识别一、卫星云图的分类卫星云图可以根据卫星所接受的波长范围分为三类：1.红外图像（ IR）：波长区间 10.5 至 12.5um2.可见光图像（ VIS）：波长区间 0.4 —1.1um3.水汽图像（ WV）：波长区间 5.7 至 7.1um红外云图红外云图的色调决定于物体的温度，反映了地面和云面的红外辐射或温度的分布。
浅色调表示红外辐射小，温度低；暗色调表示红外辐射大，温度高。
所以云顶高度越高，其温度越低，云的色调越白。
红外云图的优点是可区分不同层次的云。
缺点是因为温度相近的关系，不能区分地面和低云。
可见光云图可见光云图中亮度与星下底物表面的反照率相关很好。
图像较黑的色调代表低的亮度（低的反射辐射强度）；较亮的色调代表高亮度。
高反照率的云，云厚度大，云中水含量高，云滴的平均尺度小；低反照率的云，云厚度小，云中水含量低，云滴的平均尺度大。
可见光云图的优点是分辨率高，可区分地面和低云，云的纹理清晰。
缺点很明显，因为仅靠目标物反射，所以夜间资料不可用。
水汽云图波长 6-7um 附近是以水汽为吸收体的一个谱区。
在强吸收带中，到达卫星的辐射主要来自对流层上部。
水汽图像和红外图像一样，把接收到的辐射转换为温度来显示。
对流层上部高湿区显的亮（冷），低湿区显得暗（暖）。
即使对流层上部很干燥，近地层大气仍然可能很湿。
水汽云图优点是，可提供大气水平运动信息。
缺点是其主要反映了 400hPa-600hPa的水汽，对于其他吸收谱区无法显示。
二、云图识别判据：在卫星云图上，云的识别可以根据以下六个判据：结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。
1结构形式在云图上，所谓结构型式是指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物象点的分布式样，这些物象点的分布可以是有组织的，也可以是散乱的，即表现为一定的结构型式。
卫星云图上云的结构型式有带状、涡旋状、团状（块）、细胞状和波状等。
由云的结构型式有助于识别云的种类和云的形成过程，如：冬季洋面的开口细胞状云系，是由积云或浓积云组成，它是冷空气到达洋面受海面加热变性而形成的；大尺度的带状云系主要是由高层云和高积云组成的；团状云块一般是积雨云等。
识别卫星云图卫星云图是气象卫星从高空拍摄、发回地面的地表黑白照片，卫星上装有不同的感光仪器，地面工作站便可接收不同的云图。
目前我国接收的云图主要有红外云图、可见光云图及水汽图等。
电视节目中通常使用的云图，就是红外云图通过计算机处理、编辑而成的假彩色动态图片，人们不仅能够纵览云飞，还可推知其发展变化，预知未来天气。
若地球表面为一片晴空区，卫星观测到的是从地面发向太空的红外辐射信息，表现为黑灰色；黑色越深，表示地面辐射越强，天气越晴好。
当某地上空有云雨覆盖，卫星观测到的则是从云顶发向太空的红外辐射，表现为白色或灰白色；颜色越白，表示辐射越弱，气温越低，云系越厚越密实，降雨强度也就越大。
晴空区与云雨区之间的过渡区，则为深灰、灰、浅灰色云系，表明有不同厚度的云而无明显降水。
人们从每天播放的卫星云图照片上，经常看到有形状各异的云系，气象学家称之为云图系统，其实是各种天气系统在云图照片上的表现形式。
比如，人们一目了然的夏季台风，是一片呈螺旋性旋转的巨大云团，有人称之为大气“飞蝶”，它以每秒数十米的强风速呈逆时针方向旋转的同时，又以每小时数十公里的运行速度向我国沿海袭来。
正因有了卫星云图，在其生成之初就被人们发现，因此现代台风预报水平己显著提高。
夏季另一主要云图系统，就是西北太平洋上的大片黑灰色无云区，那就是夏季天气的主角-----西太平洋高压。
它经常是很不规则的扁圆形，横躺于台湾省以东洋面至我国中东部大陆。
黑色越深、范围越广，表明其强度越大、气温越高，稳定控制的时间也越长，人们形象地称其为“黑洞”。
夏季长江中下游等地的高温热浪，多是它一手制造的。
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。
卫星云图的云状分析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：卫星云图云状分析天气系统一、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)利用云顶反射太阳光的原理制成，故仅能于白昼进行摄影。
可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度，比较厚的云层反射能力强，在可见光卫星云图上，会显示出亮白色，云层较薄则显示暗灰色，还可与红外线卫星云图结合起来，做出更准确的分析。
红外云图(IR)利用卫星上之红外线仪器，来测量云层之温度。
其中，温度低的云层会以亮白色来显示，也就是此处的云层较高，而暗灰色的部分则代表云层高度较低，因为越接近地面的云层温度越高。
简单而言，即以云顶的不同温度来判断云层的高度。
水汽云图(WV) 卫星接收到的辐射决定于水汽含量，大气中水汽含量越多，发射的辐射越小；水汽含量越少，大气低层的辐射越可以透过水汽到达人造卫星，则人造卫星接收的辐射越大。
在水汽图上，色调越白，辐射越小，水汽越多；否则越少。
对于6-7μm水汽带，卫星测得的辐射来自对流层中上层，故水汽图反映大气上层水汽的空间分布。
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。
二、卫星云图的典型云系识别2.1 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。
卫星云图的识别一、卫星云图的分类卫星云图可以根据卫星所接受的波长范围分为三类：1.红外图像（IR）：波长区间10.5至12.5um2.可见光图像（VIS）：波长区间0.4—1.1um3.水汽图像（WV）：波长区间5.7至7.1um红外云图红外云图的色调决定于物体的温度，反映了地面和云面的红外辐射或温度的分布。
浅色调表示红外辐射小，温度低；暗色调表示红外辐射大，温度高。
所以云顶高度越高，其温度越低，云的色调越白。
红外云图的优点是可区分不同层次的云。
缺点是因为温度相近的关系，不能区分地面和低云。
可见光云图可见光云图中亮度与星下底物表面的反照率相关很好。
图像较黑的色调代表低的亮度（低的反射辐射强度）；较亮的色调代表高亮度。
高反照率的云，云厚度大，云中水含量高，云滴的平均尺度小；低反照率的云，云厚度小，云中水含量低，云滴的平均尺度大。
可见光云图的优点是分辨率高，可区分地面和低云，云的纹理清晰。
缺点很明显，因为仅靠目标物反射，所以夜间资料不可用。
水汽云图波长6-7um附近是以水汽为吸收体的一个谱区。
在强吸收带中，到达卫星的辐射主要来自对流层上部。
水汽图像和红外图像一样，把接收到的辐射转换为温度来显示。
对流层上部高湿区显的亮（冷），低湿区显得暗（暖）。
即使对流层上部很干燥，近地层大气仍然可能很湿。
水汽云图优点是，可提供大气水平运动信息。
缺点是其主要反映了400hPa-600hPa的水汽，对于其他吸收谱区无法显示。
二、云图识别判据：在卫星云图上，云的识别可以根据以下六个判据：结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。
1 结构形式在云图上，所谓结构型式是指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物象点的分布式样，这些物象点的分布可以是有组织的，也可以是散乱的，即表现为一定的结构型式。
卫星云图上云的结构型式有带状、涡旋状、团状（块）、细胞状和波状等。
由云的结构型式有助于识别云的种类和云的形成过程，如：冬季洋面的开口细胞状云系，是由积云或浓积云组成，它是冷空气到达洋面受海面加热变性而形成的；大尺度的带状云系主要是由高层云和高积云组成的；团状云块一般是积雨云等。
万方数据图１２００８年４月２３日１４：３０卫星热红外图像Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｔｈｅｒｍａｌｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｏｎ１４：３０，Ａｐｒｉｌ２３，２００８中国西部地区广泛地被不断运移变化的云层所覆盖．而卫星红外图像只有在无云的情况下才能真实反映地表的热状态，因此，尽可能选择该期间云相对较少时的遥感数据进行对比分析。
图２所示为所挑选的震前典型红外亮温图像，图３所示为所挑选的典型电视云图。
分析发现如下。
１震前２０ｄ，青藏高原东缘出现源于印度板块、紧邻汶川穿过近３０００ｋｍ长的北东向条带状红外异常２００８年４月２３日．自印度板块及印度洋开始往中国大陆内部．由西南向东北方向出现一条北东方向延伸的异常热带（图１），其北东端延伸至北京以北约２５０ｋｍ（北纬４２０、东经１１９０附近），宽度１００～２００ｋｍ，长度近３０００ｋｍ。
该条带中段区域（即龙门山断裂带所在区域）的西侧紧邻震中，且在经过南北构造带（东经１０２。
－１０６。
）时发生了中断，中间出现约１５０ｋｍ宽的不连续区，如图２所示。
该现象一直持续到４月２４日；２５日开始受气象和云的影响而逐渐消失。
５月１Ｅｌ时．该现象再次出现。
由电视云图（图３）可见，此时中国西部地区上空虽被大片云层覆盖，但其中出现了条带状漏洞（即无云区），其地理位置与卫星红外热带的地理位置吻合。
值得注意的是．在５月３日１８：００至５月４日０：３０的卫星红外图像上。
尽管先前的热带因云团影响而被截断．但由西南向北东发展的热带依然从云间直插震中方向。
之后的８ｄ内，该现象受天气的影响时隐时现．以至高温条带逐渐消失。
到震前１ｄ，沿北东向的龙门山断裂转而分布有一条低温条带。
该冷带盘旋在震中上空不随风力而动．保持静止达６ｈ（如图２中５月１２日１３－３０图像所示），直到震后２ｈ消失。
该冷带的温度在＿４℃左右．比周围区域的温度低３０℃。
对照图３中５月１２日１３：３０的云图，可以判断该冷带为低云或雾。
中国气象红外云图
中国的气象红外云图是一种特殊的云图，它利用高达10公里的红外线图像来直接把云层的状况展示出来。
这种图像能把云的类型、数量、分布和动向一目了然，是气象学家了解天气而精确预报的重要工具。
中国现在使用气象红外云图的目的是帮助预报气象和气候，以便于对未来天气或气候情况做出准确的预估。
这种技术主要用于改进每日短期预报，比如空气质量预报、洪水预警和天气雷达警报。
通过气象红外云图，天气和气候预报的准确性得到了极大的改善，从而更好地确保了人们的安全。
另外，利用红外光学成像技术来观察大气也非常有效，可以显示出大气中暂时隐藏的大面积云系统，有助于预报气候变化趋势和大气状态。
总之，中国气象红外云图是一项非常重要也非常有用的量化工具，它为改进气象科学提供了重要的贡献，也为人们更好地预防天气灾害带来极大的帮助。
248高中基础地球科学(下)附录1／各云层的云状及天气型态1>卷云：拉丁文的原意为卷曲的头发，像羽毛、发丝的形状，是由数量庞大的小冰晶所组成，云色亮白，在气流带动下形状常瞬息万变。
通常出现于晴朗的高空；但若转为卷积云或是卷层云，往往是天气将转坏的征兆。
2>卷层云：状似一片白色薄幕，若在日落时出现天空会呈现淡橘色，可能出现日晕或月晕。
卷层云出现时天气还算晴朗，但很快就会有转变，若逐渐向下延伸并变厚，天气将转劣并持续数天的降雨。
3>卷积云：由许多白色的小云块整齐的排列于空中，状似鱼鳞，俗谚有“鱼鳞天，不雨也风癫”一说。
卷积云若转为卷云，天气将维持晴朗，但若转为高积云且变厚，则表示将降雨。
4>高层云：由水滴及冰晶所组成，像一片屏幕般遮蔽大半到整个天空，颜色为淡灰至微蓝，比卷层云厚，较不透光，无法形成“晕”。
云层逐渐增厚或是积雨云消散时会出现此种云，通常代表着坏天气。
5>高积云：看起来像卷积云，但云块较大且数量很多，状似屋瓦或棋盘般排列得很整齐，有“瓦块云，晒煞人”或“天上鲤鱼斑，晒谷不用翻”的谚语，代表好天气且可持续数日；但当气流不稳定时，高积云常会因水气增加而逐渐变厚并造成降雨。
附录一2496>层云：为大片均匀的灰白色云层，可降下雨滴细小的毛雨。
透过层云观看太阳时，太阳轮廓清晰可见而不会出现晕环。
海上之雾被风吹向陆地时，也可能形成层云。
7>层积云：积云在水平方向连绵成层，可遮蔽部分至整个天空，呈灰白到暗灰色。
若从高海拔的山区俯视层积云顶部，即是一望无际的云海景观。
8>雨层云：范围广阔、灰暗连绵的云层，厚度可完全遮蔽阳光，代表着恶劣天气。
可持续数日的降雨，云状破碎且没有明显的云底。
9>积云：为垂直发展的云块，云底平坦、云顶成圆丘状，状似馒头。
若大气稳定，则垂直方向的发展不高，形成体积小的晴天积云；若对流运动强劲，积云的垂直发展旺盛，则会从积云转变成高耸、顶部如花椰菜的浓积云。
天气卫星云图
气象卫星云图，是以气象卫星之仪器拍摄大气中的云层分布，来寻找天气系统并验证地面天气图绘制的正确性。
除此之外还可以用来观测海冰分布、确定海面温度等与中长期天气预报相关的海洋资料。
此技术为可在单一影像上显现各种尺度天气现象，对天气分析与预报提供非常有助益的遥测资料。
大致而言，卫星云图可分为红外线卫星云图、可见光卫星云图以及色调强化卫星云图。
红外线卫星云图
红外线卫星云图利用卫星上之红外线仪器，来测量云层之温度。
其中，温度低的云层会以亮白色来显示，也就是此处的云层较高，而暗灰色的部分则代表云层高度较低，因为越接近地面的云层温度越高。
简单而言，即以云顶的不同温度来判断云层的高度。
可见光卫星云图
可见光卫星云图利用云顶反射太阳光的原理制成，故仅能于白昼进行摄影。
可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度，比较厚的云层反射能力强，在可见光卫星云图上，会显示出亮白色，云层较薄则显示暗灰色，还可与红外线卫星云图结合起来，做出更准确的分析。
卫星云图的观测原理
卫星云图的观测原理是利用卫星携带的感光设备，通过对大气中的云、水汽等物质反射、散射和吸收太阳辐射的不同特性进行观测和测量，进而获取云的位置、形态、类型、高度和温度等信息。
具体原理如下：
1. 反射和散射：云体中的水汽和冰晶等粒子会反射和散射太阳光。
卫星通过感光设备记录到的云体反射和散射的光谱特征，可以推断云的存在、位置和形态。
2. 吸收特性：不同类型的云在特定的波长区域对太阳辐射吸收的特性不同。
通过测量不同波长区域的辐射量，可以推断云的类型和性质。
3. 红外辐射：卫星的红外探测器可以测量到云体散发的红外辐射。
不同类型的云在不同波长的红外辐射上表现出不同的特征，如云顶温度和云的高度。
通过对红外辐射的测量，可以获得云的温度和高度信息。
综合利用上述原理，卫星可以获取到地球大气中云的分布、密度、厚度、云顶温度和云的类型等信息，并将这些信息转换成图像或图表，形成卫星云图。
这些云图可以用于天气预报、气候研究和气象监测等领域。
二十四小时卫星气象云图
卫星图像显示绿色。
绿色越深，地面辐射越强，天气越好。
当某地上空被云雨覆盖时，卫星观测到的是从云顶到太空的红外辐射，呈白色或灰白色。
意味着地面辐射弱，温度低，云系厚密，降雨强度大。
晴空区和阴雨区的过渡带通常被深灰色、灰色和浅灰色的云系覆盖，这意味着有不同厚度的云，没有明显的降水。
在电视上显示的卫星图像上，海面和海洋往往用绿色和蓝色来表示。
气象卫星从太空拍摄的可见光云图是利用云滴、冰晶等太阳光粗粒子散射产生的散射光拍摄的。
云图上的白色表示太阳光反射强，灰色和黑色的地方表示反射弱。
由于陆地的反射能力高于海洋，可见光云图上的陆地是灰色的，海洋是黑色的，被雪、冰和深云覆盖的区域一般是白色的。
扩展资料
根据卫星上仪器装置的不同，卫星云图可以分成两类:一类是由卫星上电视照相机所拍摄的云图,即电视云图；另一类是由辐射仪对地球大气进行扫描探测得到的云图。
在电视云图上，图像的黑白程度表示地表面和各类云对太阳辐射的反射率强弱，白色表示反射率最强，黑色表示反射率最弱。
扫描辐射仪探测到的卫星云图又分两种：
①用辐射仪测量云和不同性质地表面对太阳辐射可见光的某一波段（如0.52～0.73微米）的反射辐射强度时，由于不同种类的云和不同的地表的反射能力不同，可以得到一张与电视云
图相似的云图。
这种云图和电视云图一起，统称作可见光云图。
②用辐射仪测量在大气窗区波段（8.5 ～11微米）来自云顶或地表面放射的红外辐射。
这种观测值可以转换成云顶或地表面的辐射温度，用黑白层次表示温度的高低，由此得到一张由云和不同性质地表面的分布图像。
这种图像称作红外云图。
