衛(wèi)星云圖與天氣預報.ppt

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1、氣象衛(wèi)星圖像及其在天氣預報中的應用江燕如8/22/2021全球大氣探測的現(xiàn)狀占全球面積70%以上的廣闊的海洋、高原、沙漠和兩極地區(qū)，常規(guī)大氣探測嚴重缺乏;（在我國西部尤為突出）.中、小尺度天氣預報和研究，在目前常規(guī)探測資料較密集的地區(qū)，時空密度嚴重不足(大網(wǎng)捕小魚).特種觀測資料（大氣化學觀測，如大氣臭氧、二氧化硫等）嚴重缺乏.利用衛(wèi)星空基平臺不受地域限制的優(yōu)勢進行全球大氣探測，是最終解決全球環(huán)境和氣候預報問題的關(guān)鍵.氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學在衛(wèi)星上攜帶有各種氣象觀測儀器，測量諸如大氣溫度、濕度、風、云和輻射等氣象要

2、素以及各種天氣現(xiàn)象，這種專門用于氣象目的的衛(wèi)星稱為氣象衛(wèi)星。它的出現(xiàn)極大地促進了大氣科學的發(fā)展，在探測理論和技術(shù)、災害性天氣監(jiān)測、天氣分析預報等方面發(fā)揮了重要作用。從而促進了一門新的學科-----衛(wèi)星氣象學的形成。氣象衛(wèi)星分類按衛(wèi)星軌道可以分為兩類：（1）極地太陽同步軌道衛(wèi)星，其衛(wèi)星的軌道平面與太陽始終保持相對固定的取向，衛(wèi)星幾乎以同一地方時經(jīng)過世界各地。（2）地球同步氣象衛(wèi)星，又稱靜止氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星相對某一區(qū)域是不動的。因而由靜止氣象衛(wèi)星可連續(xù)監(jiān)視某一固定區(qū)域的天氣變化。風云1號氣象衛(wèi)星中國第一代極地太陽同步軌

3、道氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射二顆，分別為FY-1A和FY-1B，于1988年9月7日和1990年9月3日用長征四號火箭發(fā)射，衛(wèi)星三軸定向，每天繞地球為14圈。衛(wèi)星攜帶多光譜可見光紅外掃描輻射儀，它有五個通道，用于獲取晝夜可見光、紅外云圖，冰雪覆蓋、植被、海洋水色、海面溫度等。風云2號氣象衛(wèi)星（系列）中國的靜止氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星帶有多通道掃描輻射儀，一個可見光，二個紅外，其中一個是水汽通道，衛(wèi)星觀測時間分辨率為30分鐘；空間分辨率：對可見光（0.55～0.75μm）為1.25公里（星下點附近）、紅外（10.5～12.5μm）為

4、5公里、水汽圖為5公里。風云二號靜止氣象衛(wèi)星作用:獲取白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖;進行天氣圖傳真廣播，供國內(nèi)外氣象資料利用站接收利用;收集氣象、水文和海洋等數(shù)據(jù)收集平臺的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù);監(jiān)測太陽活動和衛(wèi)星所處軌道的空間環(huán)境，為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境科學研究提供監(jiān)測數(shù)據(jù)。風云二號衛(wèi)星應用的亮點:“雙星觀測、互為備份”；（1050E&86.50E）雙星組網(wǎng)運行觀測（15分鐘間隔），重疊區(qū)動畫技術(shù)非常出色；E星（123.5°E），是C、D業(yè)務星的在軌備份星和接替星風云三號a星～中國第二代極軌氣象衛(wèi)星的首發(fā)星風云

5、三號A星具備了全球、全天候、多光譜、三維、定量遙感探測，實現(xiàn)了中國氣象衛(wèi)星從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從km級分辨率到百米級分辨率、從國內(nèi)接收到極地接收的四大技術(shù)新突破，其衛(wèi)星載荷技術(shù)性能已經(jīng)接近并部分超過歐洲和美國極軌氣象業(yè)務衛(wèi)星的水平，同時也為中國氣象業(yè)務發(fā)展，特別是數(shù)值預報業(yè)務發(fā)展提供重要的探測手段和科學數(shù)據(jù)。2008年5月29日11時58分廣州衛(wèi)星站成功接收風云三號a星首幅云圖東北太平洋颶風HERNAN于北京時間2008.8.9晚上加強為三級颶風，中心附近最大風力有16級（54

6、米/秒，相當于195公里/小時）HERNAN的臺風眼清晰可見氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學衛(wèi)星氣象學是指利用氣象衛(wèi)星探測各種氣象要素，并將衛(wèi)星探測到的資料如何應用于大氣科學的一門學科。它與氣象衛(wèi)星是完全不同的概念。包括氣象衛(wèi)星探測原理、氣象衛(wèi)星探測資料處理方法、氣象衛(wèi)星資料解釋應用以及相應的接收處理技術(shù)等4個主要方面的衛(wèi)星氣象學是大氣科學的一個重要分支學科。氣象衛(wèi)星實現(xiàn)全球大范圍在空間自上向下觀測與地面觀測完全不同。對云的觀測，其觀測到的是云頂特征。有幾層云時，首先觀測到的是高云；若高云很薄，則可透過高云看到中低云。氣象衛(wèi)

7、星的大范圍觀測，使得占地球4/5的海洋、荒蕪人煙的沙漠和高原都可從衛(wèi)星探測獲取氣象資料，從而深入了解全球大氣活動。1960年代初第一顆氣象衛(wèi)星成功發(fā)射以來，衛(wèi)星探測在天氣分析和大氣科學研究中發(fā)揮了重大作用。衛(wèi)星云圖是氣象衛(wèi)星最易最早進行的觀測項目之一，也是最早在氣象業(yè)務中發(fā)揮作用的衛(wèi)星資料。衛(wèi)星云圖為天氣預報提供云參數(shù)、大氣流場和各種大氣物理過程等重要的氣象信息，能監(jiān)視常規(guī)天氣圖上無法發(fā)現(xiàn)的諸如中、小尺度災害性天氣現(xiàn)象；更重要的是衛(wèi)星云圖能提供海洋、人煙稀少的高原和沙漠地區(qū)的氣象資料。同時，由于衛(wèi)星云圖的時空分辨

8、率高，對于監(jiān)測海洋、地理、農(nóng)作物生長和森林火災有重要作用。衛(wèi)星探測的分辨率～衛(wèi)星儀器能區(qū)分兩個物體的最小距離。表示衛(wèi)星探測分辨率通常有三個參數(shù)：①空間分辨率：衛(wèi)星在某一瞬時觀測到地球的最小面積，這最小面積又稱象元（或象素）。從衛(wèi)星到這最小面積間構(gòu)成的空間立體角稱瞬時視場。衛(wèi)星的空間分辨率與衛(wèi)星的高度有關(guān)，衛(wèi)星高度越高，分辨率越低，而且與衛(wèi)星視角有關(guān)，視角越傾斜，觀測面積越