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。