卫星云图的识别
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一、云图类型1.红外云图卫星在10.5~12.5微米测量地表和云面发射的红外辐射,将这种辐射以图象表示就是红外云图。
在红外云图上物体的色调决定其自身的温度,物体温度越高,发射的辐射越大,色调越暗,红外云图是一张温度分布图。
由于大气有吸收及物体发射率不完全为1,卫星接收到的红外辐射要比实际表面温度发射的黑体辐射要小,故严格地说,红外云图是一张亮度温度分布图。
地面的温度一般较高,呈现较暗的色调;由于大气的温度随高度是递减的,故云顶高而厚的云,其温度低呈白的色调。
低云的云顶温度较高,与地面相近,故在红外云图上不容易识别。
由于各类云的云顶温度的差异较大,在红外云图上可以识别各种高度的云。
此外,地表的温度随季节、纬度、海陆分布及其本身的热惯量而不同,所以在红外云图上的色调亦不同。
在电视显示的红外云图上,地表以绿色表示,以与云相区分开。
2.水汽云图卫星选用6~7μm水汽吸收谱段接收大气中水汽发射的辐射,并以图象表示便得到水汽图。
在这一波段,水汽一面接收来自下面的辐射,又以自身较低的温度发射红外辐射。
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卫星,则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。
3.可见光可见光是波长从0.35~0.80μm很狭窄的波段。
卫星在可见光谱段测量来自地面云面反射的太阳辐射,将卫星接收的这种辐射转换为图象称为可见光云图。
卫星在可见光谱段选用的波长间隔有:0.52~0.75μm和0.58~0.68μm。
卫星在可见光波段接收辐射与物体的反照率和太阳的天顶角有关,若太阳天顶角越小,物体的反照率越大,则卫星接收到的辐射越大,反之则越小。
在可见光云图上,辐射越大,色调越白;辐射越小,色调越暗。
通常云层越厚,反照率越大,色调也越白,而水面,象湖泊、海洋的反照率很小,表现为黑色,陆地反照率比海洋略大,表现为灰色,而潮湿或森林覆盖的地区表现为灰暗的色调。
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。