云和卫星云图(2019年8月整理)
- 格式:ppt
- 大小:323.50 KB
- 文档页数:16
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。
29种云的识别图1、“棉花”云轮廓分明,顶部凸起,底部平坦,云块多不相连,呈棉絮状。
2、碎积云“被撕扯的棉花碎片”,在淡积云形成之前被风吹散,形成边缘破碎、轮廓不完整、形状多变的碎积云。
常伴随晴好天气,对飞行影响不大。
3、淡积云“压扁的棉花”,向上发展较弱,因此形体扁平,轮廓分明,底部较平,顶部呈圆弧形凸起。
云的水平宽度大于垂直厚度,远处看圆弧形云顶和较平的云底都很清楚。
农谚:馒头云,天气晴。
飞行:影响较小,云上飞行比较平稳,若云量较多时,在云下或云中飞行有时有轻微颠簸,云中飞行,连续穿过许多云块,由于光线忽明忽暗,容易引起疲劳。
4、浓积云“大花椰菜”,云体高大,像高塔,发展旺盛,轮廓清晰,底部平坦而灰暗,顶部凸起而明亮,顶部呈重叠的圆弧形凸起,形似花椰菜。
飞行:禁止在浓积云中飞行!云下或云中飞行常有中度到强烈颠簸,云中飞行常有积冰。
此外,由于云中水滴浓密,能见度十分恶劣,通常不超过20m。
5、积雨云“耸立的高山”,云体浓厚而高大,像大山或高峰,云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,有时呈铁砧状或马鬃状,云底阴暗混乱,常呈暗黑色,起伏明显,有时呈悬球状、滚轴状、漏斗状或弧状,常有阵性降水、雷电、狂风、暴雨等天气现象。
飞行:禁止在积雨云中或积雨云区飞行!云中能见度极为恶劣,飞机积冰强烈,云中或云区都会遇到强烈的颠簸,雷电的袭击和干扰,而暴雨、冰雹、狂风都可能危及飞行安全。
6、秃积雨云“变秃又变强”,浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段,花椰菜形的轮廓渐渐变得模糊,顶部开始冻结,形成白色毛丝般的冰晶结构,存在时间一般比较短暂。
7、鬃积雨云“究极形态”,积雨云发展的成熟阶段,对流发展极盛阶段,由于该高度远高于冻结高度,出现大量的冰晶,云顶呈白色茸毛状云丝,云顶花椰菜状迅速消失,趋向平展,形成铁砧(zhēn)状,称为云砧,边缘出现细鬃条纹,称为马鬃(zōng)状。
8、层积云“云圈最乱的云”,大小不均、薄厚不匀、形状各异、颜色多变,条状、片状或团状、从亮白到蓝灰色调,云底一般有很清晰的轮廓,层积云云底多呈块状结构,云层透光程度差别较大。
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。
卫星云图的识别解读卫星云图的识别⼀、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。