航空气象 9.1卫星云图上云的识别
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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。
民用航空气象人员执照考试试题汇编删除该段。
第二部分气象观测改写:本部分包括气象观测员应当掌握的气象观测知识和技能,包括各种气象要素的观测方法、气象观测仪器的使用和气象观测数据的处理等。
第三部分气象学基础知识改写:本部分包括气象观测员应当掌握的气象学基础知识,包括大气的组成和结构、大气运动和天气形成原理、气象要素的相互关系等。
第四部分航空气象知识改写:本部分包括气象观测员应当掌握的航空气象知识,包括各种气象现象对航空飞行的影响、各种航空气象预报产品的解读和使用等。
第五部分气象服务删除该段。
第六部分气象保障改写:本部分包括气象观测员应当掌握的气象保障知识,包括气象保障体系的组成和职责、气象保障工作的流程和方法等。
第七部分气象法规和规范改写:本部分包括气象观测员应当掌握的气象法规和规范,包括XXX的相关规定、气象观测规范和气象保障标准等。
眼睛能够感知物体的最小亮度对比,即在当前背景亮度下能够辨认物体的数值,这个数值是随着不同环境条件而变化的,被称为照度视觉阈(ET),单位为勒克斯(lx)。
基准观测点是指安装自动气象站的位置,用于观测代表机场综合天气状况的气象要素所在的任一跑道。
大气气溶胶质粒是指悬浮在大气中的固体和液体质粒,它们的沉降速率很小。
大气中吸收太阳辐射的物质主要包括氧、臭氧、水汽和液态水,其次是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、尘埃等。
干绝热线是在温度对数压力图中的黄色斜实线,代表干空气(或未饱和湿空气)在绝热升降运动中的状态变化曲线。
泊松方程说明,在干空气绝热过程中,温度变化的直接原因是气压的改变。
当气压升高时,气块会绝热增温;气压降低时,气块则绝热冷却。
云雾的微观结构是用物态、质点大小、含水量和数密度等微物理特征量来描述的。
曙暮光的持续时间主要取决于季节和地理纬度,同时还受空气湿度、云况和大气浑浊度的影响。
电离层的主要形成原因是太阳辐射的X射线和紫外射线,以及来自其它星体的高能宇宙射线,这些射线可以使空气分子发生电离。
气象卫星云图云检测及分类的研究气象卫星云图云检测及分类的研究引言:气象卫星云图是全球气象监测系统中的重要组成部分,它们能够提供全球范围内的云信息。
云团是天气系统中的基本元素,它们影响着大气中的湿度、温度以及降水等气象因素。
因此,对气象卫星云图进行云检测和分类的研究具有重要意义,不仅能够提高气象预报的准确性,还能为气候变化、环境监测等领域提供有力支持。
一、气象卫星云图云检测的方法气象卫星云图的云检测是指通过对卫星云图进行图像分析,将云和非云地区进行区分的过程。
目前,常用的气象卫星云检测方法主要包括:可见光法、红外线法、多通道法和面积阈值法等。
1.1 可见光法可见光法是利用气象卫星拍摄的可见光波段图像来进行云检测。
可见光波段是指波长在400-700纳米范围内的电磁波,它对应于人眼可见的光谱范围。
在可见光图像中,云区通常呈现白色或灰白色,而非云地区则呈现较暗的颜色。
这种方法简单实用,但受到夜晚、低亮度等因素的限制。
1.2 红外线法红外线法是通过气象卫星拍摄的红外线图像来进行云检测。
红外线图像反映了地球表面和大气层的红外辐射情况,而云团在红外图像中通常呈现比周围地区更亮的灰白色或白色。
这种方法能够在夜晚、低亮度条件下进行云检测,但对于高云和低云的检测效果较差。
1.3 多通道法多通道法是通过综合利用可见光波段和红外线波段的特点进行云检测。
通过选择合适的波段组合,可以提高云检测的准确性。
例如,可见光波段主要用于检测低云和云的形态信息,而红外波段则用于检测高云和薄云。
1.4 面积阈值法面积阈值法是指通过设置合适的阈值来判断像素区域中的云的面积大小,从而进行云的检测和分类。
当像素区域中的云面积超过设定的阈值时,就判定该区域为云。
这种方法简单快速,但对于云的类型和云的形态信息的提取较为困难。
二、气象卫星云图云分类的方法气象卫星云图的云分类是指对云团进行识别和分类的过程。
根据云的形态、云的高度以及云的厚度等特征,可以将云团分为几个类别,如积云、层云、卷云等。
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。
第十五章卫星云图的基本知识第一节极地轨道气象卫星与静止气象卫星一、气象卫星的概况按照气象卫星的轨道倾角可以将卫星轨道分为前进轨道、后退轨道、赤道轨道和极地轨道四种。
极地轨道气象卫星是指太阳同步极地轨道气象卫星,卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。
它绕地球极地轨道运行而与太阳同步,运行高度一般在1000千米左右,运行周期约两小时。
由于太阳同步卫星的轨道近于圆形,轨道的预告、资料的接收定位处理十分方便;太阳同步轨道卫星可以观测全球,尤其是可以观测到极地地区;在观测时有合适的照明,可以得到稳定的太阳能,保障卫星正常工作。
虽然太阳同步卫星可以获取全球资料,但是时间分辨率低;相临两条轨道的观测资料不是同一时刻的,需要进行同化。
静止气象卫星是指地球同步轨道气象卫星。
它在地球赤道上空静止轨道运行,与地球处于相对静止状态。
静止气象卫星的高度高,视野广阔,运行高度约35860千米,每隔30分钟或1小时,就可对大气层完成一次近1亿7千万平方千米面积的观测;可以监视天气云系的连续变化,特别是生命史短、变化快的中小尺度灾害性天气系统。
静止气象卫星的缺点是不能观测南北极区,同时对卫星观测仪器的要求高。
1988年9月7日我国发射了第一颗近极地太阳同步轨道气象卫星,命名为FY-1A。
2002年5月15日发射了第四颗近极地太阳同步轨道卫星,命名为FY-1D。
1997年6月10日我国发射了第一颗静止气象卫星,命名为FY-2A。
2004年10月19日,我国成功发射了第三颗静止气象卫星,命名为FY-2C。
二、卫星探测的特点(一)气象卫星在固定轨道上对地球大气进行观测气象卫星一旦进入轨道,便只能在固定的轨道上观测地球大气。
当卫星选用一定的轨道,则观测范围和区域就一定,所以对于一定的观测目的,轨道的选择是十分重要的。
(二)气象卫星可实现全球和大范围观测气象卫星在离地面几百千米到几万千米的宇宙空间,它不受国界和地理条件的限制,可对地球大气进行大范围的观测。
气象卫星云图怎么看
我国在1988年9月我国首次发射了极轨气象卫星“风云一号”,从此开始了自己拥有气象卫星的时代。
随后又成功地发
射了“风云二号”静止气象卫星。
定点在东经105度赤道上空,距地35800公里。
这两个系列的卫星的发射和应用,大大提高
了我国天气监测能力,标志着我国气象卫星技术处于世界领先
地位。
随着科学的发展,现在天气预报都用上了气象卫星了。
你知道气象卫星云图怎么看吗?
卫星云图看法如下:
1、若某地上空为一片晴空区,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,气温越高,天气越晴。
2、当某地上空有云雨覆盖,卫星观测到的,则是从云顶发向
太空的红外辐射信息,表现为白色或灰白色,颜色越白,表示
地面辐射越弱,气温越低,云系越厚越密实,降雨强度也就越大。
3、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。
4、利用卫星云图,可以更好地识别不同的天气系统,确定它
们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析和天气预报提
供依据。
5、还可以及时了解天气预报。
卫星气象学复习题1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么?优缺点。
〔1〕极轨卫星〔太阳同步轨〕1〕优点有:①由于太阳同步轨道近似为圆形,轨道预告、接收和资料定位都很方便;②有利于资料的处理和使用;③太阳同步轨道卫星可以观测全球,尤其是可以观测两极地区;④在观测时有适宜的照明,可以得到充足的太阳能。
2〕缺点是:①可以取得全球资料,但观测间隔长,对某—地区,一颗卫星在红外波段取得两次资料;②观测次数少,不利于分析变化快,生命短的中小尺度天气系统。
③相邻两条轨道的资料不是同一时刻,这对资料的利用不利。
(2)静止卫星1〕优点:①是卫星高度高,视野广阔,一个卫星可对南北70°S--70°N,东西140个经度,约占地球外表1/3约1.7亿平方公里进行观测;②是可以对某一固定区域进行连续观测,约半小时提供一张全景圆面图,特殊需要时,3—5分钟对某小区域进行一次观测;③是可以连续监视天气云系的演变,特别是生命短,变化快的中小尺度天气系统。
如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环,可以连续观察天气云系的演变。
2〕缺乏是:①它不能观测南北极区。
②由于其离地球很远,假设要得到清楚的图片,对仪器的要求很高。
③卫星轨道有限。
2、什么是可见光云图?有什么特征?可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段测量来自地面和云面反射的太阳辐射,如果将卫星接收到的地面目标物反射的太阳辐射转换为图像,卫星接收到的辐射越大就用越白的色调表示,而接收到的辐射越小那么用越暗的色调表示,就可得到可见光云图。
特点:1、反照率对色调的影响,在一定的太阳高度角下,反照率越大色调越白,反照率越小,色调越暗〔1〕水面反照率最小,厚的积雨云最大〔2〕积雪与云的反照率相近,仅从可见光云图上色调难以区分〔3〕薄卷云与晴天积云,沙地的反照率项接近难以区分2、太阳高度角对色调的影响,太阳高度角决定了观测地面照明条件,太阳高度角越大光照条件越好,卫星接收到的反射太阳辐射也越大,否那么越小3、什么是红外云图?有何特征?(1). 卫星在红外波段选用的通道有: 3.55————12.5微米通道云图称长波红外云图。