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卫星气象学课件:第1章 绪论0

3、气象卫星资料的接收、处理和存贮、质量控制;
4、气象卫星资料在天气预报、大气科学研究中的应 用,以及在其它有关领域中的应用(如监测森林大火离之外,不直接接触被测物体 和有关物理现象,通过探测仪器接收来自被测 物体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。
2005年2月15日16:41分(北京时间)气象卫星NOAA-16在飞跃南亚上空时,观测到在巴 基斯坦、印度边境地区大范围的沙尘天气。在地面西风的作用下,两国边境地区的荒漠地区发 生严重的沙尘天气,黄色的沙尘与周围覆盖有绿色植被的地区形成强烈反差。随风向,沙尘向 下游地区扩散,印度境内受到的影响相对较大。
在河南、安徽和山东三省交界地区出现了轻到大雾(包括雾凇)天气,其中部分雾区被云覆盖。 经估算雾区面积大约有2.1万平方公里。雾区给当地的交通带来不同程度的影响。
强沙尘暴监测 2001.4.7.
气象卫星监测到新疆南部塔里木盆地出现了沙尘天气。受冷空气影响,塔里 木盆地东部发生沙尘天气,沙尘在偏东大风的输送下自罗布泊向西南方向扩散。 由于沙尘强度较弱,且发生在荒漠地区,其造成的影响有限。
传感器:收集电磁辐射信息的装置(如扫描辐 射仪、相机等)
气象卫星遥感
卫星遥感:
气象卫星遥感: 利用气象卫星对大气进行遥感探测。
卫星遥感技术包括: 1、遥感信息的获取方法的研究(与传感器有关); 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技术的研究。
三 、气象卫星的观测特点
台风监测
贵州望谟、罗甸大暴雨卫星云图分析
干旱监测
干旱监测
渤海、黄海西北部以及山东半岛南部海域有大雾覆盖,部分雾区上空有云覆盖。卫星监测到的 海上大雾影响面积约为10.8万平方公里响。
监测显示,湖南中部、江西西北部和东北部、安徽南部有大雾覆 盖,部分地区的雾区上空有低云遮挡,大雾影响面积约为2.4万平 方公里
卫星气象学---指研究如何利用气象卫星探 测各种气象要素,并将卫星探测资料应用 到大气科学的一门学科。
卫星气象学的主要内容
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的传输规律;
2、寻找从卫星探测获取大气中主要气象要素和大气 现象的理论和方法。包括最佳光谱段选取的研究,传 感器的设计研究,以及气象卫星资料反演方法的研究;
一、在大气科学领域中的应用
1、卫星资料是日常天气分析预报的重要依据。 ……
2、监视暴雨、强雷暴等灾害性天气系统 ……
3、监视热带洋面上的低压、台风等天气系统 ……
4、改进中长期天气预报 ……
5、为数值天气预报提供资料 ……
6、在气候研究方面的应用 ……
风云二号监测天气
•105E赤道上空 •每半小时测得一 幅全圆盘图像
目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大 气温度和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云 顶温度、风场、云参数、冰雪覆盖、云中液态水含 量和降水量、臭氧总量和廓线、陆地下垫面状态植 被状况等诸多重要气候和环境参数,这是任何其它 观测手段所不能观测的。这是一场观测方法的重要 变革。
第2节 卫星资料在大气科学和其它领域的应用
卫星观测方法优势
资料一致性优势
与地面和高空常规观测相比,卫星资料具有内在的均 一性和好的代表性;
尽管世界气象组织(WMO)已经颁布了一系列规范, 来统一常规观测仪器的性能和观测方法,但仍不能避 免不同国家和地区、使用不同仪器和方法获得的资料 的不一致性;
站分布的不均匀等使资料的不确定性增加(点); 气象卫星是在较长一段时期内使用同一仪器对全球进
行观测,资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。 卫星资料则是对一定视场面积内的取样平均值,具有 较好的区域代表性(面)。
卫星观测方法优势:
综合参数观测优势
气象卫星从大气层外这个新视角观测地球—大气系统。 有些重要的气候变量,特别是通过整个垂直方向大 气层的积分参数,如地气系统的反照率、大气顶的 地气系统射出长波辐射,只能通过气象卫星观测获 得;
卫星的大范围观测,使人类第一次获得几乎无常规观 测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料;
目前已经可以通过卫星观测系统,获取全球或任何感 兴趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料,不 受国界限制
极轨气象卫星具有全球观测能力
14条轨道合成的全球图像
三颗静止卫星即 可获取覆盖全球 的观测资料
卫星观测方法优势:
1、实现全球和大范围观测; 2、在空间自上而下观测; 3、采用遥感探测方式;
卫星观测方法优势:
空间覆盖优势
极轨气象卫星在约900km的高空对地观测,一条轨道 的扫描宽度就可达3000km,每天都可以得到覆盖全 球的资料;
地球静止卫星在3.6万公里的高空观测地球,一颗静 止卫星的观测面积就可达1亿7千万平方公里,约为地 球表面的1/3;
时间取样优势
气象卫星观测可以大大地改善资料的时间取样 频次。特别是静止气象卫星双星可获得每15分 钟一次的大范围实时资料,非常有利于对灾害 性天气进行动态监测;
双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供4次全 球覆盖的图象资料和垂直探测资料。而常规高 空站每天只在00时12时(世界时)进行两次观 测,且无法观测海洋和无人地区。
气溶胶监测
灰霾的扩散过程监测(03年12月22-25日 )
卫星监测海面温度
二、在其它领域的应用
1、为农业提供气象资料; 2、 监视森林大火、地表热异常; 3、卫星资料在水文方面的应用; 4、为海洋活动提供气象资料; 5、为航空提供飞行保障; 6、为军事提供气象服务; 7、空间环境监视 ……
风云一号监测中国及周边地区植被
卫星气象学
第一章 绪论
卫星观测不仅是气象观测的重要组成部分,而且是未来地球信息观测的主流。
本章主要内容:
1、卫星气象学与卫星遥感 2、卫星资料在大气科学和其它领域中 的应用
3、气象卫星种类及其发展概况
第1节 卫星气象学与卫星遥感
一、气象卫星和卫星气象学
气象卫星---专门用于气象目的(气象要素 的探测)的卫星。
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