卫星气象整理
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卫星气象实习报告一、引言在大学期间,我有幸进行了为期两周的卫星气象实习。
通过该实习,我对卫星气象的原理、应用及数据处理等方面有了更深入的了解。
本文将对我在实习期间所学到的知识和经验进行总结和分享。
二、实习目的与背景卫星气象是通过卫星对地球大气进行观测和监测,以提供全球、连续、实时的气象信息。
实习的目的是使我们学会运用卫星数据,对天气状况进行解读和预测,以提高对自然灾害的预警能力。
三、实习内容1. 卫星气象观测原理在实习开始前,我们首先进行了卫星气象观测原理的学习。
了解了利用卫星传感器对云层、降水、温度等气象要素进行观测的基本原理。
2. 卫星图像解译实习期间,我们进行了大量的卫星图像解译训练。
通过观察和解读卫星图像,学会分析云层特征、风向风速、降水分布等信息,并根据图像进行天气预报。
3. 数据处理与分析实习中,我们还学习了卫星数据的处理和分析方法。
通过使用常见的卫星数据处理软件,学会了对卫星数据进行预处理、云检测、大气校正等操作,并利用这些数据进行气象要素的量化分析。
4. 现场实操除了课堂学习,我们还参与了现场的实操训练。
在导师的指导下,我们实地观察和记录了当天的天气情况,并使用卫星图像进行验证和分析。
四、实习成果与体会通过两周的卫星气象实习,我取得了以下几方面的成果和体会:1. 提升了实际操作能力通过实操训练,我学会了如何正确操作卫星图像解译软件,提高了自己的实际操作能力。
2. 深化了对气象知识的理解实习期间,我深入学习了气象数据的解读和处理方法,对气象知识有了更深入的理解和应用。
3. 增强了团队合作意识在实习期间,我们需要与同事共同合作,进行数据的收集和处理。
通过团队合作,我认识到了团队合作的重要性,增强了自己的团队合作意识。
4. 认识到卫星气象的重要性通过实习,我深刻认识到卫星气象在现代社会中的重要性。
卫星气象数据不仅可以提供天气预报,还可以用于灾害监测和环境保护等方面。
五、实习总结通过这次卫星气象实习,我不仅掌握了卫星气象观测和数据处理的方法,还加深了对气象知识的理解和应用。
教科版科学三年级上册第三单元第7课《整理我们的天气日历》分层次同步练习班级:姓名:同学们:练习开始了,希望你认真审题,细致做题,运用所学知识解决本练习。
祝你收获满满,学习进步,榜上有名!一、填空题1.制作,是我们长时间坚持观察记录天气的好方式。
2.气象预报:明天金华阴有小雪,气温3℃—11℃,北风3级。
在这则气象预报中,包含的天气信息有、。
3.右图是小科记录的2023年1月19日的天气,这一天的天气是,小科用小风旗测得的风向是,风速等级为。
他还测了当天9时的气温(如右图),气温为。
4.通过对中记录的天气信息进行,可以助我们认识天气,了解天气变化的一些规律。
5.我们在制作天气预报时的步骤是(填序号)。
①数据收集②发布天气预报③天气会商④生成数值天气预报⑤气象员做出预报二、判断题6.利用降水量变化柱状图,我们可以了解一段时间内的降水情况。
()7.制作天气日历可以帮助我们了解天气变化的规律。
()8.我们应该尽量在每天的同一时间观察天气。
()9.天气现象可以从气温、风向、风速、降水量等方面描述。
()10.《气象科技小报》要写些同学们想要了解的知识。
三、单选题11.关于制作天气日历,下列说法错误的是().A.每天都要安排成员进行记录B.要尽量在每天同一时间观察天气C.周末和假期可以不用进行记录12.在观测记录一个月的天气活动时,下列做法正确的是()。
A.尽量在每天的同一时间进行观测B.尽量每天在不同地点进行观察记录C.遇到恶劣天气,应该停止观察记录13.天气预报说:“明天有雨,请出行车辆注意安全”,明天适合的活动是()。
A.晒被子B.室外打羽毛球C.室内看书14.小科在整理天气日历时,不能记录在“我的天气日历”中的是()。
A.台风B.四季如春C.雾霾15.在做天气日历时,下面做法比较科学的是()。
A.忘记记录时后面补记一下B.相同天气可以不记C.记录时分类别记录详细四、综合题16.天气日历。
(1)根据表格回答,1月1日最高气温是℃,最低气温是℃;当天的天气是。
气象卫星数据处理技术气象卫星是指专门用于观测大气、海洋及陆地环境的卫星。
它具有观测范围广、数据更新及时、准确性高等优点。
现代气象卫星的数据处理技术也日新月异,这篇文章将简单介绍气象卫星的数据处理技术和常用算法。
第一部分:气象卫星的数据获取想要进行气象预报和分析,首先要获取气象数据。
而对于地面气象站和飞机观测等传统手段,存在着一些局限性,比如不能全面覆盖,不能实时更新等。
因此,气象卫星的数据获取方式越来越受到重视。
目前,国际上运行着多种气象卫星。
其中,比较著名的有美国的“高分辨率红外辐射计卫星”、日本的“MTSAT”、“全球气象卫星”等。
这些卫星可以获取大气温度、水汽含量、云量、降水量等多种气象参数数据。
第二部分:气象卫星的数据处理技术得到气象卫星数据后,还需要进行处理和分析。
一般来说,气象卫星数据处理技术可以分为以下几种:(一)图像解译:从卫星图像中取得有用信息,对图像进行分析、识别等。
图像解译的主要方法包括特征提取、目标检测、分类识别等。
通过对图像进行处理和分析,可以了解大气环境的变化情况。
(二)气象要素反演:根据卫星图像获取大气和地面表观参数,如温度、湿度、云量、降水量等。
气象要素反演技术主要有两种方法:基于统计学的反演方法和基于物理学的反演方法。
基于统计学的方法往往精度较差,适用于较大尺度的区域;而基于物理学的反演方法可精准反演单点或小区域的气象要素。
(三)数据同化:将卫星观测和地面气象站观测数据结合起来,获得更准确的气象信息。
数据同化技术主要有卡尔曼滤波方法、静止波数滤波方法等。
通过数据同化,可以综合使用气象卫星和地面气象观测数据,获取更加准确、实时和全面的气象信息。
第三部分:气象卫星数据分析的常用算法在气象卫星数据分析中,常用的算法有很多种。
下面,简单介绍几种较为常见的算法。
(一)云检测算法在卫星图像中,云量的识别和定量分析是气象研究的重要内容之一。
云检测的目的就是从卫星图像中分离出云量。
卫星气象名词解释第一章1.气象卫星在卫星上携带有各种气象观测仪器,测量诸如大气温度、湿度、风、云等气象要素以及各种天气现象,这种专门用于气象目的的卫星称做气象卫星2.卫星气象学如何利用气象卫星探测各种气象要素,并将卫星探测到的资料如何应用于大气科学的一门学科3.遥感在一定距离之外,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物体(目标物)反射或发射的电磁辐射信息,并对其进行处理、分类和识别的一种技术。
4.传感器;收集电磁辐射信息的装置5.运载工具装载传感器的设备(如卫星、飞机、火箭等)6.气象卫星遥感利用气象卫星对大气进行遥感探测7.卫星遥感探测技术组成部分(1)遥感信息的获取方法的研究,主要是研究在各个电磁波段的各类传感器的特性;(2)各类目标物的光谱特性和遥感信息传输规律的研究;(3)遥感数据的处理和分析判读技术的研究。
8.卫星气象的主要内容(1)研究大气目标物(各类吸收气体)、云和地表等的辐射光谱特性及电磁辐射在大气中传输规律。
(2)寻找从卫星探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法。
包括测量各种气象要素和推断目标物特性的最佳光谱段选取的研究,能满足气象观测要求的遥感仪器的最佳设计的研究,以及气象卫星资料反演方法的研究等;(3)气象卫星资料的接收、处理和分发、数据管理和存贮、质量控制;(4)气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用。
以及在其它有关领域中的使用。
9.主动遥感仪器接收由本身发射然后经被测物体反射回来的电磁辐射,再根据仪器接收到的反射电磁辐射特征来识别和推断目标物的特性。
1整个设备的体积大、重量重、消耗功率大,一般为地面遥感采用,如测雨雷达。
10被动遥感又称自然源遥感测量目标物自射发射的电磁辐射或反射自然源(如太阳辐射)发射的电磁辐射来推测目标物特性,有(人工)源遥感仪器的重量轻、体积小和耗能少;11.气象卫星探测特点一、气象卫星在固定轨道上对地球大气进行观测二、气象卫星实现全球和大范围观测三、在空间自上向下观测四、气象卫星采用遥感探测方式五、有利于新技术的发展的推广应用12.当前气象卫星可以提供以下有价值的资料:1、每日的可见光、红外和水汽等多谱段图象资料;2、大气垂直探测资料;3、微波探测资料;4、太阳质子、粒子资料等;13.导得以下气象和其它领域的各种参数和现象:1、云系的大范围分布和各类天气系统的位置、形成、发生发展等;灾害性天气的发生发展;2、云类、云量、云顶温度(云顶高度)、云的相态等;3、气溶胶、沙尘暴、吹沙、浮尘、冰雪覆盖等;4、陆面温度、植被分布、蒸散、土壤湿度、地面反照率等陆面参数;5、大气温度、湿度垂直分布,大气中水汽总量、臭氧总量;6、降水量和降水区、地面水资源、洪水等;7、给定区域的云风矢量;8、入射地球大气系统的太阳辐射和地球大气系统反射总辐射,长波辐射总量地气系统辐射收支等;9、海洋表面温度、洋流、悬浮物质浓度、叶绿素浓度和海冰等海洋表面状态;10、监视森林火灾、森林生长状况;11、由可见光和近红外云图提取植被指数,监视农作物生长、估计作物产量;12、监视太阳质子、 粒子、电子通量密度和能量谱以及卫星高度上的粒子总能量。
气象卫星数据处理与应用气象卫星是一种用于获取大气系统和地球表面状态的卫星。
它能够提供丰富、可靠的气象信息,如地表温度、降水量、海洋表面温度等。
这些信息可以被用来预测极端天气事件、农业生产、水资源管理等。
而气象卫星数据则成为了我们更好地理解和应对这些问题的重要资源。
1.气象卫星数据的处理气象卫星数据的处理包括数据缺失问题、定标与校正、噪声与异常值处理等。
其中,在处理气象卫星数据时,我们必须考虑的一个主要问题就是数据缺失。
数据缺失会导致精度降低,影响数据的使用和分析。
我们需要尽可能地补全数据,采用插值等方法来估算缺失的数据。
此外,由于气象卫星数据的源数据存在量化偏差和系统误差,因此需要对数据进行定标和校正,以提高数据的准确性。
还需要进行噪声与异常值处理、数据加工、2.气象卫星数据的应用气象卫星数据的应用范围非常广泛。
首先,气象卫星数据可以用于监测和预测自然灾害,例如洪水、地震、火灾等。
通过对气象卫星图像的分析,可以及时掌握自然灾害的发生、发展和趋势,以便做好防范和救援工作。
其次,气象卫星数据在农业生产中也有重要应用。
以我国而言,农业生产是国民经济的重要组成部分,但在一些地区受制于气候条件的影响,有些农作物的种植十分困难。
通过对气象卫星数据进行分析,我们可以预测当地的气象变化趋势,及时掌握天气状况,为农业生产带来很大的帮助。
此外,气象卫星数据在气候研究、航空、海洋、环境监测等领域也有广泛的应用。
而且,随着科技的不断发展,我们可以利用气象卫星数据来开展新的研究,进一步提高气象探测技术和应用水平,为人类提供更好的服务。
3.气象卫星数据处理与应用的未来未来,随着气象卫星技术的不断提升,气象卫星数据的获取和处理也将更加精细化和自动化。
尤其是在人工智能和大数据等技术的引入下,将会使气象卫星数据的处理速度和精度更高效,为人们提供更加精准和全面的服务。
同时,气象卫星数据处理方面仍有许多挑战,包括数据量的增加、数据缺失问题、噪声与异常数据的处理等。
第1篇一、报告概述本报告旨在对气象资料进行总结和分析,全面回顾过去一段时间内气象工作的成果和不足,为今后气象工作的开展提供参考和借鉴。
报告内容主要包括:气象观测数据汇总、气象灾害情况分析、气象服务效果评估、存在问题及改进措施等方面。
二、气象观测数据汇总1. 观测站点及观测项目在过去一段时间内,我国共设有X个气象观测站点,主要观测项目包括:气温、降水、风速、风向、气压、湿度等。
2. 气象观测数据特点(1)气温:整体呈现波动上升的趋势,夏季高温天气持续时间较长,冬季低温天气较少。
(2)降水:降水量分布不均,部分地区降水量较大,部分地区降水量较少。
(3)风速:风速整体呈现波动上升的趋势,部分地区风速较大,部分地区风速较小。
(4)风向:风向变化较大,无明显规律。
三、气象灾害情况分析1. 气象灾害类型在过去一段时间内,我国共发生X起气象灾害,主要包括:洪涝、干旱、台风、暴雨、冰雹、寒潮等。
2. 气象灾害特点(1)洪涝灾害:主要发生在夏季,受强降水影响,部分地区发生严重洪涝灾害。
(2)干旱灾害:主要发生在春季和秋季,受干旱影响,部分地区农作物受灾严重。
(3)台风灾害:主要发生在夏季,台风登陆我国后,部分地区发生严重灾害。
(4)暴雨灾害:主要发生在夏季,暴雨导致城市内涝、山区泥石流等灾害。
四、气象服务效果评估1. 气象预报准确率过去一段时间内,我国气象预报准确率达到X%,较去年同期有所提高。
2. 气象预警发布及时性在气象灾害发生前,我国气象部门及时发布了预警信息,为防灾减灾提供了有力支持。
3. 气象服务满意度通过问卷调查和电话回访,气象服务满意度达到X%,较去年同期有所提高。
五、存在问题及改进措施1. 存在问题(1)气象观测数据质量有待提高。
(2)气象预报预警能力有待加强。
(3)气象服务针对性有待提高。
2. 改进措施(1)加强气象观测设备维护,提高观测数据质量。
(2)加大气象预报预警技术研发投入,提高预报预警准确率。
气象卫星数据在天气预报中的优化与应用气象卫星数据在天气预报中的优化与应用随着科技的不断发展,气象卫星数据在天气预报中的应用越来越广泛。
气象卫星可以实时获取大气、云层、地表温度等多种气象要素的数据,这些数据对于天气预报十分重要。
本文将探讨气象卫星数据在天气预报中的优化与应用。
一、气象卫星数据的优化气象卫星数据的优化是指对卫星数据进行处理和分析,以提高其精度和可靠性。
具体来说,包括以下几个方面:1. 数据校正由于气象卫星所处的轨道和传感器的特点,其获取的数据可能存在一定的误差。
因此,在使用卫星数据进行天气预报之前,需要对数据进行校正。
校正的目的是消除误差,提高数据的精度和可靠性。
2. 数据融合气象预报需要多种气象要素的数据,如温度、湿度、风速等。
由于不同传感器获取的数据可能存在差异,因此需要将不同传感器获取的数据进行融合。
这样可以提高数据的精度和可靠性。
3. 数据处理卫星数据有时会受到云层、大气干扰等因素的影响,导致数据质量下降。
因此,在使用卫星数据进行天气预报之前,需要对数据进行处理。
常见的处理方法包括插值、滤波、去噪等。
二、气象卫星数据在天气预报中的应用气象卫星数据在天气预报中有着广泛的应用。
具体来说,包括以下几个方面:1. 天气预报卫星数据可以提供实时的云图、温度图等信息,帮助天气预报员了解天气状况,并进行天气预报。
同时,卫星数据还可以提供未来几天的天气趋势,帮助人们做好防范措施。
2. 气象灾害监测和预警卫星数据可以提供实时的云图、降水图等信息,帮助监测和预警气象灾害,如台风、暴雨等。
这样可以提高人们对灾害的防范意识,减少灾害造成的损失。
3. 农业生产卫星数据可以提供土壤湿度、植被指数等信息,帮助农民了解农作物生长情况,并进行农业生产管理。
这样可以提高农业生产效率,增加农民收益。
4. 航空、航海等领域卫星数据可以提供实时的风速、风向等信息,帮助航空、航海等领域进行安全运营。
同时,卫星数据还可以提供海洋温度、海洋流速等信息,帮助人们了解海洋环境。
卫星气象学1、气象卫星按照其运行轨道可分为极轨卫星和静止卫星。
2、地球同步卫星轨道是赤道上空约36000公里高处的圆形轨道。
极轨卫星轨道约为890~900公里。
3、中国静止卫星的时间分辨率是每15分钟一张,空间分辨率:可见光1.25公里,红外云图5公里。
光谱分辨率:5个通道。
4、中国极轨卫星:FY1系列,FY3系列。
中国静止卫星:FY2系列。
5、风云2系列卫星通道数为5个,分别为:(1)可见光通道VIS:0.55~0.90 微米(2)长波红外通道IR1:10.3~11.3微米(3)长波红外分裂窗IR2:11.5~12.5微米(4)水汽通道IR3:6.3~7.6微米(5)短波红外通道(3.7微米通道):3.5~4.0微米6、大气吸收带与大气窗:通过大气的太阳辐射或地球,大气辐射将被大气中的某些气体所吸收,这些吸收随波长变化很大,在某些波段吸收很强,在某些波段段吸收很弱或没有吸收。
这些气体对大气的太阳辐射或地球大气辐射吸收很强的光谱波段就称为这种气体的吸收带;大气中所有气体在哪些吸收很弱或没有吸收的光谱波段称为大气窗(因为这些波段的辐射可以象光通过窗户那样透过大气)。
7、可见光(VIS)云图反映的是地球和云表面发射太阳辐射的状况,红外(IR)云图显示地球和云表面发射的红外辐射状况,水汽(WV)云图反映的是对流中上部水汽发射的辐射状况。
8、暗影只出现在可见光云图上。
通常低层云和雾可通过可见光云图辨别。
在可见光、红外、水汽三种云图上,可见光云图上反映云的纹理结构最清楚。
9、可见光云图的基本特征:云的厚度越大,云水(冰)含量越高,云滴尺度越小,则反照率越大,在可见光云图上越白(亮)。
10、红外云图的基本特征:云顶高度越高,云顶温度越低,则卫星收到的辐射越低,红外亮温越低,在红外云图上越白(亮)。
11、水汽云图的基本特征:(1)水汽云图上呈块状的白亮区为积云云顶,而非水汽大值区。
(2)无云的地方,水汽越多,亮温越低,水汽云图上越白(亮)。
中国气象卫星简介注:数据来自国家航天局、中国航天网、国家卫星气象中心共计成功发射14颗气象卫星数据截止2014年12月31日气象卫星根据其运行轨道不同可以分为太阳同步极地轨道卫星(简称极轨气象卫星)、地球同步静止轨道卫星(简称静止气象卫星)。
极轨气象卫星轨道高度在800~1000公里之间,卫星绕地球南北两极运行,三轴稳定姿态,可以获取全球观测数据。
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。
静止气象卫星在地球赤道上空距离地面约35800公里,与地球自传同步运行,相对地球静止,可以观测地球表面三分之一的固定区域,其姿态有:三轴稳定、自旋稳定两种方式。
静止气象卫星主要优点是观测频次高,可以捕捉到时间变化比较快的天气现象,主要用于天气分析,特别是中尺度强对流天气的警报和预报。
我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止两种气象卫星的国家,风云系列气象卫星已经成为国际气象卫星大家庭中的重要成员。
我国气象卫星以“风云”命名,用单、双数来区别是极轨卫星还是静止卫星。
极轨卫星用单数序号表示,第一代极轨气象卫星命名为风云一号,第二代极轨气象卫星命名为风云三号。
静止卫星用双数序号表示,第一代静止气象卫星命名为风云二号,第二代静止气象卫星命名为风云四号。
用英文字母A、B、C等命名同一代卫星中先后发射的在轨运行卫星。
例如,第二代极轨气象卫星中的第一颗星命名为风云三号A星,代号为FY-3A。
气象卫星实质上是一个高悬在太空的自动化高级气象站,是空间、遥感、计算机、通信和控制等高技术相结合的产物。
由于轨道的不同,可分为两大类,即:太阳同步极地轨道气象卫星和地球同步气象卫星。
前者由于卫星是逆地球自转方向与太阳同步,称太阳同步轨道气象卫星;后者是与地球保持同步运行,相对地球是不动的,称作静止轨道气象卫星,又称地球同步轨道气象卫星。
在气象预测过程中非常重要的卫星云图的拍摄也有两种形式:一种是借助于地球上物体对太阳光的反向程度而拍摄的可见光云图,只限于白天工作;另一种是借助地球表面物体温度和大气层温度辐射的程度,形成红外云图,可以全天候工作。
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 2v )/2(动能)– μm/r (势能) = –μm/2a 因此,卫星在轨道上的运行速度为2v = μ( 2/r – 1/a ) —— 卫星活力公式 3. 卫星运行周期椭圆轨道: 2T = 4μπ/32a圆轨道: 2T = 42π(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。
n n /λλ=波在介质的波长。
V=f n λ波在介质中的速度。
n=21)(r r με介质折射指数。
r ε介电常数, r μ磁导率。
关系: λf=c f=C/λ λ=c/f v=1/λ=f/c2.辐射能(Q):指电磁波携带的能量或物体发射辐射的全部能量。
单位:焦耳(J ) 辐射通量(Φ):指在单位时间内通过某一表面的辐射能。
Φ=Q/t t Q ∂∂=Φ 单位:焦耳/秒(J/t ) 辐射通量密度(F):指通过单位面积的辐射通量。
F=A /Φ A F Φ∂=朗博体:F=πL3.电磁波的量子特性电磁辐射既有波动特性,也有粒子特性。
波长较长的可见、红外线波动性表现明显; 而波长较短的r 、x 射线,其粒子性表现明显。
电磁辐射在空间传播时,常显示出波动性质;电磁辐射的吸收和发射时,显示出粒子的性质。
3.维恩位移定律:在一定温度下,的与辐射本领最大值相对应的波长λ和绝对温度T 的乘积为一4.斯蒂芬-波尔兹曼定律 定义全谱段辐亮度()⎰⎰∞-∞-==052012)(KT ch e d h c d T B T B λλλλ记常数b=244k π/(15c 2h 3),可得 B (T )=bT 4 黑体辐射是各向同性的,因此黑体发射的通量密度为 F=πB (T )=σT 4式中σ =8-瓦•米2-•度4-(斯蒂芬-波尔兹曼常数)。
即,黑体表面发射的通量密度与T 4成正比。
5,发射率的概率,意义答:指辐射体的出射度M '与同一温度下黑体的出射度M 的比值。
公式:ε=M '/M由于辐射体发射的辐射随波长而变,所以发射率也是波长的函数,写为ε(λ)。
6,基尔霍夫定律的概念,意义答:概念:记ελ是物体的比辐射率或发射率,a λ是物体的吸收率。
在由辐射源与物体构成的热力平衡系统中,有ελ= a λ意义:1、一物体在一定温度下发射某一波长的辐射,则该物体在同一温度下吸收这种波长的辐射。
2、一个良好的吸收体,在同一温度下、相同波长处,也一定是一个良好的发射体;反之亦然。
7,亮度温度(低于实际温度,及其原因)答:亮度温度的定义:在给定波长处,如果物体的辐射亮度L λ(T )与温度为T b 的黑体辐射亮度相等,即L λ(T )=B λ(T b )则称T b 为该物体的亮度温度。
低于实际温度的原因:亮度温度(T b )又称等效黑体温度或辐射温度。
由于B λ(T )> Lλ(T ) =B λ(T b ),所以T b < T 。
8,光学厚度的概念答:))((0dl l k lρλ⎰-(比尔吸收定律式子中)9,比尔吸收定律答:辐射率L λ通过有吸收、无散射介质 dl 距离,辐射改变量-dL λ与吸收气体的含量ρdAdl 、L λ成正比dL λ=- L λk λρ(l )dl式中ρ(l )吸收气体的密度, k λ分谱质量吸收系数(厘米2⋅克-1),它是给定介质热力状态的函数, k λρ(l )= a λ是体积吸收系数(厘米-1)。
对上式沿0—l 积分得L λ0是辐射进入介质时的分谱辐射率。
这就是比尔吸收定律。
9-1,透过率答:在仅考虑吸收的情况下,分谱透过辐射L λ与分谱入射辐射L λO 之比称为辐射通过介质0→l 距离的分谱辐射透过率。
9-2太阳光谱答:太阳辐射能主要集中在微米,辐射最大值位于微米,色温度T c假设太阳是理想的黑体,则可由斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移公式计算出太阳的有效温度T e :)) ( exp( 0 0 dl l k L L l ρ λ λ λ ⎰ - =10,大气窗和大气吸收率:概念,应用 答:概念:太阳或地球-大气的辐射在大气中传输时被大气中的某种气体所吸收。
吸收随波长变化很大,在一些波段吸收很强,在另一些波段吸收很弱或没有吸收。
对辐射吸收很强的波段就称为该气体的吸收带;吸收很弱或没有吸收的波段称为大气窗。
应用:辐射与大气和地表之间的相互作用表现为辐射的发射、吸收和反射,这为卫星遥感地表和大气提供了大量的信息。
例如卫星在大气窗区波段可以测量地面、云层反射或发射的辐射,从而可以得到地表、云面的反射特性或温度分布;卫星在吸收带测量,可以得到大气温度和成分。
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。
11,气象卫星接收到的辐射包括什么:① 地面和云面发射的红外辐射 ② 地面和云面反射的太阳辐射③ 地面和云面反射的大气向下的红外辐射 ④ 大气各成分发射的红外辐射 ⑤ 大气对太阳辐射的散射辐射12.红外辐射传输方程:概念,物理意义 解:(1)概念:卫星在红外波段接收地气系统发射辐射的表达式,即红外辐射在大气中的传输方程。
(2(1)地面辐射项: (上式到TP0为止)透过大气层进入空间的辐射。
(2)大气辐射项: 表示从地面到大气顶整层气体发出并能进入空间的辐射。
13.权重函数:概念,意义,应用 解:(1)权重函数定义(2)意义: (3)应用;()()⎰'''''+=0000),()]([),(][P s p d p d p d p T B p p T B L θτθτεθλλλλλλ⎰'''''00),()]([P p d p d p d p T B θτλλ14卫星云图:观测原理,通道(辐射来源)解:VIS通道:—,—m等大气窗→可见光云图—m →近红外云图IR通道:—m大气窗→长波红外云图—m大气窗→短波红外云图—m水气吸收带→水汽图15.灰阶规则解:VIS:反射强,辐射测量值大,用白色表示,如厚云区;反之,用黑色表示。