卫星云图上各类云的特征
- 格式:doc
- 大小:28.00 KB
- 文档页数:1
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。
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。
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。
云图
1、类型:层积云
特征:个体比高积云更大,外型较柔和,结构不太明显。
如果连成一片,则底部具有波浪型态和明暗相间的灰色阴影。
2、类型:卷层云
特征:是最高最白的一种云幕,当太阳被遮住时,仍能看到它的轮廓,周围常出现一种晕。
凡天空有晕就一定有卷积云,但厚的卷积云则像幕一样拉到天边。
3、类型:碎积云
特征:碎积云(Fc)云体很小,比较零散分布在天空,形状多变,为白色碎块,多为破碎了或初生的积云。
色呈灰白,具备积云特征,边缘残破。
4、类型:卷积云
特征:云块很小,白色无影,是由呈白色细波﹑鳞片或球状细小云块组成的云片或云层,常排列成行或成群,很像轻风吹过水面所引起的小波纹,白色无暗影,有柔丝般光泽,云体很薄。
5、类型:高积云
特征:高积云的云块较小,但个体比卷积云大,轮廓分明,在厚薄、形状上有很大差异,底部成波浪状,或排成一长列,或交织成棋盘状。
薄的云块一般呈白色。
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。
可见光云图、红外云图、水汽云图的基本特点
1. 可见光云图的基本特点:(1)反照率对可见光云图上色调的影响:在一定的太阳高度角下,物体的反照率越大,它的色调越白;反照率越小,色调越暗;(2)太阳高度角对可见光云图上色调的影响:太阳高度角决定了卫星观测地面时的照明条件,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,否则越小。
这就是目标物的色调还与每天卫星观测的时刻和季节有关的原因。
2. 红外云图的基本特点:(1)红外云图上地面、云面色调随纬度和季度而变化:黑赤道到极地白。
原因:地面和云面温度向高纬度地区递减。
结果:高纬度地区地表和云之间的温度差很小,所以在红外云图上只有很小的色调反差,不容易将云与冷地表区别开,云的类型也难以区别;(2)红外云图上水面与陆地色调的变化:a.中高纬度地区:冬季:暗海面,陆面亮(海温>陆温);夏季:亮海面,陆面暗(陆温>海温)。
若陆温等于或相近水温,水陆界线不清楚;
b. 在白天的陆地上:干燥地表的温度变化较大,其色调变化也大;潮湿或有植被覆盖的地区温度变化小,其色调变化也较小。
3.水汽图的基本特点:①在水汽图上,积雨云和卷云的表现十分清楚,其特征与红外云图类同;②难以在水汽图上见到地表和低云(低于850hPa),其发射的辐射被大气全部吸收而不能到达卫星;③在水汽图上的水汽表现远比红外图上的云区要宽广,因为在没有云的地方仍然有水汽存在;因此在水汽图上水汽区比云区要连续完整;④在水汽图上色调浅白的地区是对流层上部的湿区,一般与上升运动相联系;色调为黑区是大气中的干区,相应大气中的下沉运动。
怎样看云图识天气变化
天空中白云朵朵,有的人抬头看一眼,就可以知道接下来的一段时间会是什么天气变化。
通过观察云图识天气是我们户外生活的一项有用技能!不同的云图代表不同的天气变化,以下为常见的几种云图及变化寓意。
1、卷积云;小圆块的云朵,一个一个的累积叠加起来,看起来类似波纹的样子,所以大家管这样的天气叫做鱼鳞天。
代表着好天气,晴朗。
2、高积云;和卷积云很类似,大体的区别就是范围更大,云朵更厚,而且看起来白色云中有暗。
同样是好天气的意思。
3、积雨云;通常出现在低空中,云彩颜色很暗沉,塔形云层的高度可达6000米以上。
通常出现这种云代表着有大雨,强风,雷鸣,和闪电的到来。
4、积云;出现很频繁的云朵,看起来很蓬松,洁白,像一团一团棉花漂浮在空中,积云如果是一朵一朵分开的,那么代表好天气,如果一片一片连一起出现的话,会有一场突来的暴雨。
5、高层云;在太阳光或者月光的照耀下,会像是灰蒙蒙的布帘。
所到之处只能看到模糊的影子。
如果云朵越来越厚越暗,那么就要下雨了。
6、雨层云;是一种低空的云,颜色灰暗,如果一直笼罩在天空中不动的话,会在近期内下雨。
一般不超过5个小时就会下雨的。
7、云层;很低的云,像是浓雾一样笼罩在天空,可能会有蒙蒙细雨。
如果一直没有下直道第二天的话,第二天会是晴朗的一天。
8、卷层云;是由冰颗粒形成的,像是白云的纹路,是唯一会在太阳或月亮旁产生光晕的云朵。
如果卷层云扩展那么是晴天,如果卷层云变小那么要下雨了。
卫星云图上各类云的特征
A·卷状云在可见光云图上,卷云的反照率低,呈灰一深灰色;若可见光云图卷云呈白色,则其云层很厚,或与其它云相重迭;在红外云图上,卷云顶温度很低,呈白色。
无论可见光还是红外云图,卷云有纤维结构。
B·中云(高层云和高积云)在卫星云图上,中云与天气系统相连,表现为大范围的带状、涡旋状、逗点状。
在可见光云图上,中云呈灰白色到白色,色调的差异判定云的厚度;在红外云图上,中云呈中等程度灰色。
C·积雨云无论可见光还是红外云图,积雨云的色调最白;当高空风小时,积雨云呈圆形,高空风大时,顶部常有卷云砧,表现为椭圆形。
D·积云、浓积云在可见光云图上积云浓积云的色调很白,但由于积云浓积云高度不一,在红外云图上的色调可以从灰白到白色不等,纹理不均匀,边界不整齐。
其型式表现为积云线和开口细胞状云。
E·层云(雾)在可见光云图上,层云(雾)表现为光滑均匀的云区;色调白到灰白,若层云厚度超过300米,其色调很白;层云(雾)边界整齐清楚,与山脉、河流、海岸线走向相一致。
在红外云图上,层云色调较暗,与地面色调相的。
卫星云图识别云的判据
在卫星云图上识别云的判据有六个:
①结构型式:是指不同明暗程度物象点的分布式样,如高层高积云常表现为带状、涡旋状等,开口细胞状云系是由积云浓积云组成等;
②范围大小,是指云系的分布尺度,由云系尺度可以推断形成云的物理过程,尺度小的云系常与中小尺度天气系统相关;尺度大的则与大尺度的天气系统联系。
③边界形状:不同类型的云,边界不尽相同,如积云浓积云边界不整齐,层云(雾)边界较整齐。
④色调:是指物象的亮度。
可见光云图上云的色调与云厚和云的成分有关,红外云图上则与云顶温度相关。
⑤暗影:是指在一定太阳高度角下,高的云在低的目标物上的投影。
⑥纹理:用来表示云顶表面粗糙程度,如层云(雾)云顶表面均匀、光滑;而积云浓积云表面多起伏、不均匀.。