卫星气象学

《卫星气象学》

第一章

1、卫星常用的通道和相关的观测目的

可见光：白天云/地表特征，大气污染

近红外：水体边界、冰雪融化、植被

短红外：高精度海温、火山、森林火灾、夜间情况

长红外：海温、日、夜云

2、何谓遥感？

遥感就是在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理分类和识别的一种技术。

第二章

1、卫星运动三定律

第一，卫星运行的轨道是一圆锥截线（圆锥被一平面所截出的曲线，可以是圆、椭圆、抛物线），地球位于其中的一个焦点上。

第二，卫星的向径（卫星与地心连线）在相等的时间内，在地球周围扫过的面积相等。

第三，卫星轨道周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。

2、风云系列卫星

风云2系列卫星属于静止卫星

风云1系列卫星属于极轨卫星

3、卫星入轨速度

卫星在地面入轨时所需要的最小速度是第一宇宙速度。

地面发射一颗行星所需的最小速度是第二宇宙速度。

卫星脱离太阳系进入银河系的速度为第三宇宙速度

4、静止卫星和极轨卫星的优缺点。

静止卫星作为一个气象观测平台有许多优点：

①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，约占地球表面1／3约1.7亿平方公里进行观测；

②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。把间隔为5分钟的图片连接成电影，可以连续观察天气云系的演变。

静止卫星的不足是：

①它不能观测南北极区。

②由于离地球很远，若要得到清楚的图片，对仪器的要求很高。

③卫星轨道有限。

太阳同步轨道的优缺点

太阳同步轨道的优点有：

①太阳同步轨道近似为圆形，轨道预告、资料接收定位都很方便；

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在观测时有合适的照明，可以得到充足的太阳能。

太阳同步轨道的缺点是：

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。

第三章

1、大气窗

通过大气的太阳辐射或地球大气辐射将被大气中某些气体所吸收，这些吸收随波长的变化很大，在某些波段的吸收很强，而在另一些波段的吸收则很弱，在这些吸收最弱的波段，太阳辐射和地球大气辐射可以象光通过窗户那样透过大气，这些波段称做大气窗。

第四章

1、气象卫星探测的分辨率

卫星在某一时刻观测地球的最小面积，以最小面积的直径表示的是空间分辨率。在卫星云图上能分辨的最小温度差或反照率差值就是温度分辨率或灰度分辨率。

卫星对同一地区观测的时间间隔就是时间分辨率。

2、可见光云图的观测特点和原理

卫星主要接收来自地面、云面对太阳辐射的反射辐射，对地面、云面和大气的散射辐射可忽略不计。若把这些波段测到的辐射转换成图象就得到可见光云图。卫星观测到的辐射与物体反照率和太阳天顶角有关。如果太阳天顶角越小和目标物反照率越大，卫星接收的辐射就越大，反之亦然。把接收的辐射转换成图象，辐射越大用越白的色调表示，辐射越小用越黑的色调表示，在一定的太阳天顶角下，反照率越大，其色调越白，而反照率越小，色调就越暗。

3、可见光云图中，卫星观测到的辐射与哪些因子有关？

卫星观测到的辐射与物体的反照率和太阳天顶角有关。

4、红外云图的特点

红外云图的观测中，卫星接收的辐射只与温度有关，温度越高，接收到的辐射越大，色调越暗，反之，温度越低，接收到的辐射越小，色调越白。

5、红外云图色调的特点

冬季中高纬度地区，海面的温度高于陆地温度，所以海面的色调比陆面要暗。夏季相反。

红外云图上，从赤道到极地，色调越来越变白。

6、水汽图的观测原理和特点

红外波段5．7—7．3微米是水汽强吸收带，中心波长约为6．7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图，通常在水汽图上色调愈白，表示水汽越多，色调越黑，水汽越少。

7、根据判据如何判断云系？

各种云系有不同的特征，六种判据分别包括结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。

8、各类云的识别

在可见光云图、红外云图和水汽图上，色调最白的是积雨云。

卫星云图上无法区别层云和雾，原因是卫星无法判断云底是否到达地面。

第五章

1、高空槽前的边界的类型有哪些？

平行急流边界；“斜压叶”边界；干涌边界；底涌边界；内边界；回流边界2、水汽云图上的边界

包括伴随头阻塞出现的头边界和内边界，与干冷空气活动有关的干涌边界和底涌边界，与急流有关的急流水汽边界，斜压叶水汽边界，回流边界。

3、大尺度云系的分析

卫星云图上，常见的与高空斜压区相联系的云系是表现为“叶子状”的云型，是斜压叶状云系。

在连续的静止卫星云图上观测到的与变形场相联系的云系是变形场云系。

卫星云图上形如逗点负号的云系是逗点云系。

4、何谓水汽头边界？

水汽图上边界整齐光滑，向上游一侧凸起，一侧为里冷的湿区和高云区，另一侧为狭窄的干黑带。

5、冷暖锋云带

冷锋云带以气旋性曲率弯曲。

暖锋云带以反气旋性曲率弯曲。

《雷达气象学》

第一章

1、雷达截面的意义

以入射波能流密度乘上雷达截面，得到一个散射粒子的总散射功率；当散射粒子以这个总功率作各向同性散射时，散射到天线处的功率密度正好等于该粒子在天线处造成的实际的后向散射能流密度。

雷达截面的大小反映了粒子所造成的后向散射的大小。

2、雷达反射率

单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和。反映了单位体积内一群云、雨滴在天线处造成的回波功率的大小。

3、雷达反射率因子

雷达反射率因子为

Z的大小只取决于云、雨滴谱的情况，与粒径的6次方成正比少数大粒子将提供散射回波功率的绝大部分。它是判别回波强弱的根据。

4、雷达电磁波特征

雷达不是连续发射电磁波而是每隔一定的时间作一次短时间的发射。

第二章

1、电磁波的衰减

电磁波能量沿传播路径减弱的现象，称为衰减。衰减是吸收和散射两种作用的总和。

造成衰减的物理原因，是因为当电磁波投射到气体分子或云、雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其它形式的能量，从而使电磁波减弱。

2、吸收雷达波的大气气体主要是水汽和氧气。

第三章

1、如何去除雷达回波的起伏现象？

相对雷达的位置随时随地地作不规则运动，回波存在起伏现象。可以在大量粒子彼此独立，并且在空间作无规则分布的情况下，只要测定的时间足够长，总的回波功率的时间平均值等于各个粒子的回波功率之和。

2、天线的增益G的物理意义是什么？

物理意义是：由方向性天线把辐射能量集中到一个方向上，使这个方向上的辐射能流密度增加了G倍，这就好像天线发射功率增加了G倍。

第四章

1、折射指数随高度变化的几种形式以及各种高折射产生的条件。

包括标准大气折射；临界折射；超折射（大气波导传播）；无折射；负折射。

2、等效地球半径

设想地球半径加大到某一数值Rm’时，使得Rm’为半径的球面上沿直线传播的超短波的最大探测距离和真实地球表回上沿折射曲线轨道传播的最大深测距离

相同，则Rm’就称为等效地球半径。

3、超折射

当波束路径的曲率大于地球表面的曲率时，即雷达波束在传播过程中将碰到地面，经地面反射后继续向前传播，然后，再弯曲到地面，再经地面反射，重复多次，雷达波束在地面和某层大气之间，依靠地面的反射向前传播，与波导管中的微波传播相似，故称大气波导传播，又称超折射。

第五章

1、何谓亮带

混合型降水—雨与雹、雪或是冻雨混合，会产生大的反射率因子值，引起降水率的过高估计。当冰晶下落通过溶化层时，它们的外表面开始溶化。正好位于溶化层（0°层面）下面，这些包着水外衣的冰晶反射率因子是高的，产生增强的雷达信号，在PPI上象弧形结构，在常规天气雷达上叫做“亮带”。

2、雷达定量测量降水的常用方法

雷达定量测量降水的方法有好几种，其中日常工作中最常用的是Z-I关系法。

第六章

1、最大不模糊距离与距离折叠

最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离。

距离折叠是指雷达确定的目标物方位是正确的但距离是错误的。当目标物位于雷达最大不模糊距离之外时会发生这一现象，也就是说，目标物的定位是模糊的。换句话说，当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax）之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们形象地称之为‘距离折叠’。

2、最大不模糊速度与速度模糊如何理解？

最大不模糊速度 Vmax：最大不模糊速度是雷达能够不模糊地测量的最大平均径向速度，其对应的相移是180度。

速度的可能值 v-2nVmax或v+2nVmax，无法指示出目标物的正确速度，即速度模糊。

3、多普勒效应

当接收者或接收器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接收者（器）时频率的变化。

4、多普勒两难是什么？

最大不模糊速度 Vmax：最大不模糊速度是雷达能够不模糊地测量的最大平均径向速度，其对应的相移是180度。最大不模糊距离Rmax：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离。二者都与PRF有关，由于没有唯一的PRF能使得Vmax和Rmax都能达到最大，所以要使用变化的PRF。这就是多普勒两难。

5、解决测速模糊的方法是什么？

用双脉冲重复频率扩展多普勒雷达可测速区间；用退折叠技术消除多普勒速度的折叠。

第七章

1、晴空回波

雷达在大气中的无云区，或由不可能被探测到的很小粒子所组成的云区内探测到的回波。

2、非气象回波指那些回波？

这类回波形成的直接来源是地物、飞机等非气象目标物对电磁波的反射以及由于雷达的性能而引起的虚假回波。但在这类回波中，有些回波的出现也和气象条件有关，如海浪回波的强弱与海面上大风强度有关，超折射间波和大气中逆温层的存在有关。

这类回波包括：地物回波、超折射回波、同波长干扰回波、飞机、船只等的回波、海浪回波、由天线辐射特性造成的虚假回波。

3、圆点状回波

雷达回波显示器上表现为离散的小亮点，主要是由鸟和昆虫所造成，这类回波称为圆点状回波。

4、脉冲多普勒天气雷达径向速度场分析从哪些方面考虑

多普勒径向速度场基本特征的研究，可按零径向速度线；朝向雷达分量(负)、离开雷达分量(正)范围、分布及中心；强多普勒径向速度梯度带三个方面进行分析。

5、冰雹云的雷达回波特征是什么？

冰雹云出现在超级单体风暴云里，此概念模式，就是倾斜上升气流把云滴迅速带到摄氏－40度高度后，才能增大到雷达波能探测的尺度。因此上升气流区下方

就成为缺少雷达回波的“穹窿”结构。穹窿区内为由肉眼可看到由小水滴组成的厚密暗黑的云，最大的冰雹是落在环绕“穹窿”边缘的地带，常伴有强风，局地暴雨，下击暴流，甚至龙卷。若以不同仰角探测超级单体风暴云的回波特征，可能出现钩状回波、空洞回波（无回波穹隆）、指状回波。

在PPI强度回波图上，冰雹云有四种主要特征：钩状回波与指状回波、V形缺口回波和喷焰回波。

6、零度层亮带形成的原因

（1）融化作用，层状云中的冰晶或雪花下降到摄氏零度层以下，融化成水滴，介电常数增大，使回波强度增强约5倍左右。

（2）碰并聚合效应，粒子在下降融化过程中，有强烈碰并聚合作用，使粒子直径增大，散射能力也增大。图中表示各个因子对零度层亮带形成的贡献的估计。（3）速度效应，冰晶或雪花当完全融化后，由于表面张力的作用，迅速转变成圆球形水滴，降落速度增加，从而使单位体积内降水粒子数目减少，导致总散射能力减小，于是亮带以下回波强度减弱。

（4）粒子形状的作用，冰晶或雪花在下降融化过程中，常不呈球形，绝大多数情况下，非球形粒子的散射能力比球形粒子大。

四种作用总和可使散射返回雷达接收机的能量增加。由图可以看到总效应使亮带中心的反射因子比其上部干的冰晶、雪花大20倍，比其下面的雨滴的反射因子也大好几倍，因而就形成亮带。雷暴消散阶段，降水性质从对流性逐步转化为层状云降水时，也可能观测到零度层亮带。

在PPI和RHI上出现完整的零度层亮带，它是层状云连续性降水

7、典型流场的PPI多普勒径向速度模式

（1）风向不变,风速随高度变化的各种图象

风向若在所有高度上保持一致，那么其多普勒速度图象中就总有一条直的零值带，图象的其他部分就反映了风速的垂直廓线。

风速若不随高度变化，是个非零常数，那么多普勒速度的极值便由显示区边缘向内延伸到中心雷达位置（地面），因此，表示所有其他多普勒速度值的颜色必须收敛于中心点. 当地面风速小于最大（但仍大于零）时，那么相应于小于或等于地面风速值的风速的颜色则会聚在

图象的中心，那些相应与较大速度的颜色则向中心会聚但并不到达中心。当地面风速为零时，只有相应与零值速度的颜色穿过中心。

当在显示区高度内存在一个风速的最大值时，那么在图象上就会出现一对近似椭圆的牛眼，牛眼中心位于雷达的上风向（负值）和下风向（正值）处，正对应着风速极大值所在高度的斜距上。

（2）风速不变、风向随高度变化的各种图象

当风速随高度保持不变时，各种颜色的多普勒速度带都收敛于显示区的中心，即雷达所在处。多普勒速度零值带的曲率表明了风向随高度的变化，逆转风产生一个反型S的零值带而顺转风产生一个S型的零值带。当风向随高度先顺转后逆转时，S 型带随雷达距离的增加（高度增加）而转变为反S带。

8、何谓弱回波区。

由于超级单体风暴中上升气流特别强，在其上升运动区出现了相对弱的回波区，在降雹区，由于雹块集中降落，形成了垂直方向的特强回波区，在其前沿，小冰雹循环上升的区域构成了悬挂回波，这个穹窿结构的回波就是弱回波区。

9、超级单体风暴的回波特征

钩状回波和有界弱回波区是超级单体的一个特征性回波。

超级单体风暴中的上升气流速度远大于多单体风暴。

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在观测时有合适的照明，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，约占地球表面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）不足是：①它不能观测南北极区。②由于其离地球很远，若要得到清楚的图片，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则用越暗的色调表示，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，否则越小 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—3．93微米和10.5—12.5微米。把3.55—3.93微米通道云图称短波红外云图，而把10.5—12.5微米通道云图称长波红外云图。被测物体温度越高，卫星接收的辐射越大，温度越低，辐射越小。将这种辐射转换成图象，辐射大温度高用黑色表示，辐射小温度低用白色表示。即为一张黑白色红外云图。红外云图是一张物体的亮度温度分布图，而不是实际的温度分布图。 (2). 红外云图的特点 ①红外（IR）图象表示辐射面的温度。在黑白图象中，暗色调代表暖区，亮色调代表冷区。云由于其温度比较低而通常显得比地表白。在这一点上，红外（IR）图象与可见光（VIS）图象有些相似，但在其他方面，两种图象之间存在重要的差异。 ②云顶温度随高度递减，在红外（IR）图象中，不同高度上的云之间存在鲜明的对照。 ③陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方，海岸线在红外（IR）图象上清晰可见，白天，陆地可比海洋显得更暗（更暖），但在夜间，陆地可比海洋显得更亮（更冷）。当陆表和洋面的温度相同时，从红外（IR）图象上，将识别不出海岸线。陆地和海洋之间的温度反差在夏季和冬季最大，在春季和秋季最小。 ④在红外（IR）图象上卷云清晰可见，尤其是当它位于比它暖得多的地面之上时。可提供有关云纹理结构的信息。 ⑤红外（IR）资料可以定量应用，根据观测到的云温来估算相应的云顶高度。增强处理多采用红外云图。 4、什么是水汽图像？有何特征？ (1) 红外波段5．7—7．3微米是水汽强吸收带，中心波长约为6．7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图，通常在水汽图上色调

南京信息工程大学卫星气象学期末复习

一、名词解释倾角：卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。截距：卫星绕地球一周地球转过的度数，截距是连续两次升交点之间的经度差。空间分辨率：是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。（像元，物象点，像素）亮度温度：若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度反照率：目标地物的反射出射度与入射度之比，即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。结构型式：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像点的分布式样。纹理：表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。二、选择题 1、如果卫星是前进轨道，则卫星运行方向是西南→东北（正面），西北→东南（背面）如果卫星是后退轨道，则卫星运行方向是东南→西北（正面），东北→西南（背面） 2、卫星轨道的形状决定于：入轨速度与方向，方向与地面平行 3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗（浅），则这一张云图一定是可见光云图（红外），其原因是太阳高度角低，与太阳辐射有关。 4、如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是中云。如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈白色，这目标物可能是卷云。如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈暗色，这目标物可能是薄中云、层云和雾（低云）。如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈白色，这目标物可能是Cb云（积雨云）。如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是夏季沙漠。如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是青藏高原。如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是海洋暖水区。如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈浅，这目标物可能是海洋冷水区。 5、大范围云系的分布呈带状，且呈气旋性弯曲，这云带是冷锋云带。大范围云系的分布呈云区，且云向北凸起，这云带是暖锋云带。大范围云系表现为平直云带，这云带是静止锋云带。 6、辐射率正确表示： Ωx=sinθcosφ 辐射吸收正确表达式：光学厚度表达式：λ τa=?1s s a ds kρλ 1、太阳同步卫星轨道平面与太阳始终保持相对固定的取向，为实现太阳同步轨道，必须采用倾角>90 ?? 的 2、静止气象卫星的倾角为0度，轨道平面与赤道平面重合，周期为地球自转周期23小时56分4秒。 3、卫星在0.58~0.68和0.725~1.10μm测量的是来自地面和云间反射的太阳辐射，其取决于太阳天顶角和物体反照率。 4、卫星仪器在10.5~12.5μm测量的是来自目标物自身发射的辐射，将测量的辐射转换为图象，其色调越暗，表示辐射越强，温度越高。可以用于估计地面、云面的温度分布 5、卫星在3.55~3.93μm白天测量的是来自反射的太阳辐射发出的和物体自身发射反射的辐射。可用于识别夜间雾和层云监测卷云 6、中云的型式有涡旋状、带状、线状、逗点状，其色调在红外图上呈中等程度的灰色，可见光云图上呈现为白色。 7、积雨云（Cb云）在可见光和红外云图上的色调最白，高空风大时，其呈近乎圆形；而高空风大时，其呈椭圆形，顶部出现卷云砧。 8、层云的边界光滑整齐清楚，纹理光滑均匀。 9、积云浓积云的边界不整齐不光滑，纹理多斑点多皱纹。 10、开细胞状云系呈指环状或U型，由积云浓积云组成，出现在地面气流呈气旋性弯曲的不稳定的冷气团内。 11、逗点云系可以认为是由于闭合气旋性环流与云区相迭加形成的，其头部与变形场气流相联系，尾部云带与高空槽前的西南气流相联系。 12、斜压叶云系的北界呈S形，其东部以卷云为主，越往西，云顶高度越低。 13、活跃的冷锋云系表现为一条连续完整呈气旋性弯曲的云带，其位于500百帕高空槽前的西南气流里。当冷锋云系前后边界不整齐时，地面冷锋的位置定在云带中云系由稠密到稀疏的地方。 14、暖锋云系长宽之比很小，顶部卷云覆盖。 15、静止锋云系没有云系弯曲，其前界常出现枝状云带云系。 16、锋面气旋云系在波动阶段时，云系向冷气团一侧凸起，中高云增多，云带变宽；发展阶段云系隆起越来越明显，其后界向云区内凹进，表明干冷空气开始侵入云气，在锢囚阶段时，出现明显的干舌，云带伸到气旋中心；成熟阶段螺旋云带围绕中心旋转一周以上，干舌伸到气旋中心，水汽来源切断。 17、高空急流云系以卷云为主，其左界光滑整齐，且与急流轴相平行。 1、如果卫星的倾角等于180o，试问实现卫星每隔4、6、8小时观测同一地点的卫星周期应是多少？8h 地球每小时转15，则4小时自转60，故卫星4小时绕地球转动300，故卫星每小时转75，T=360/75=4.8h 地球每小时转15，则6小时自转90，故卫星6小时绕地球转动270，故卫星每小时转45，T=360/45=8h

卫星气象学期末复习重点

精心整理倾角：这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角，单位度。轨道周期：指卫星绕地球运行一周的时间。星下点：?指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点，用地理坐标的经纬度表示。太阳同步卫星轨道?：卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。由于这一种卫星或辐射温度。空间分辨率：指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。相函数：综合方向上每单位立体角内的粒子散射能量与粒子所有方向平均的每单位立体角内的散射能量之比，记为p(θ)，θ为散射角。云带:带状云系宽度大于一个纬距称做云带。

纹理:纹理是指云顶表面或其它物像表面光滑程度的判据。涡旋云系:涡旋云系是一条或多条不同云量和云类的螺旋云带朝着一个公共中心辐合形成的，与大尺度涡旋相联系。色调：也称亮度或灰度，指卫星云图上物像的明暗程度。结构形式：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雹暴云团与暴雨云团的特点：雹暴云团特点: 1.云团初生时表现为边界十分光滑的具有明显的长轴椭圆型，表明出现在强风垂直切变下，长轴与风垂直切变走向基本一致；在雹暴云团成熟时，云团的上风边界十分整齐光滑，下风边界出现长的卷云砧，拉长的卷云砧从活跃的风暴核的前部

流出，强天气通常出现于云团西南方向的上风一侧，可见光云图上出现穿透云顶区(风暴核)，红外云图上有一个伴有下风方增暖的冷v型。出现大风的边界常呈出现大风的边界长呈现出弧形，这时整个云型可以为椭圆型，有事表现为逗点状云型。 2.飑线云团按其尺度可以再分成两种情况，一种是云团尺度较大时(约2个纬距）， (约1 3. 4. 1. 2. 孤立，四周很少有中低云相伴。 3.暴雨云团一般出现于急流云系的右侧，源源不断暖湿气流头部、脊线处，而且在靠赤道一侧不存有急流;暴雨云团也可出现于急流左侧，但云团远离急流轴，无强风垂直切变。

卫星气象学复习课

卫星气象学复习课第一章绪论 1、卫星气象学与卫星遥感气象卫星、卫星气象学、遥感及其分类；气象卫星遥感； 2、气象卫星的种类及我国气象卫星发展概况第二章卫星运动规律和气象卫星轨道 1、卫星的轨道参数地理坐标中的轨道参数：星下点、升交点和降交点、截距、倾角 2、气象卫星轨道的分类（按卫星轨道参数分类：如倾角、高度、偏心率）第三章卫星遥感辐射基础 1、电磁波段的划分 2、辐射能、辐射通量、辐射通量密度、吸收率、发射率、黑体、灰体第四章卫星观测仪器和观测要素及分辨率 1、卫星探测分辨率卫星探测的分辨率有三种：空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率和时间分辨率；几种分辨率之间的关系； 2、卫星对地的扫描方式大致有四种： 1）单个探测器线扫描 2）多探测器扫描 3）线性阵列探测器前推式扫描 4）圆锥扫描： 2、卫星云图的图像表示和增强处理图像的数字化、卫星云图的增强处理（反差增强、分层增强）第五章卫星云图分析基础 1、可见光云图的基本特点：可见光云图色调的主要影响因子—反照率和太阳高度角 2、红外云图的基本特点：影响红外云图色调的因子； 3、卫星云图上识别云的六个判据：结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理 4、卫星云图上各类云的识别：积云、积雨云、卷云、层云等第六章中纬度天气系统的卫星云图分析 1、大尺度云系类型：带状云系、涡旋云系

2、逗点云系、斜压叶状云系、变形场云系、细包状云系（云型及其与高低流场的配置） 3、水汽图的边界分析：头边界、内边界、干涌边界和底边界、回流边界 4、利用卫星云图分析500hPa槽线： 1）逗点云系定槽线；2）由大片中高云云区定槽线位置； 5、卫星云图确定地面高压脊线位置； 6、利用卫星云图确定地面冷锋的位置；冷锋云系的强度变化、我国南方冷锋云系及其移动特征。 7、暖锋云系、锢囚锋云系、静止锋云系的云图特征 8、我国夏季梅雨锋云系特点 9、确定高空急流轴的四条规则第七章卫星云图在热带天气分析和预报中的应用 1、热带地区云的类别和云系的尺度分类 2、热带云团的垂直空间结构、云团种类； 3、热带辐合带(ITCZ)云系特点，及其长、短期变化特征；热带辐合云带的类型； 4、台风的云系结构、判断热带扰动发展成台风的云图特征、台风云型的主要类型、卫星云图上确定台风中心。 5、热带气旋强度的估算方法--Dvorak方法的基本思路 6、热带气旋路径的卫星云图预报方法： 1）由台风环境云场预报台风路径； 2）由台风本身云系特征预报台风路径；第八章夏季对流性系云图分析 1、对流发生的水汽条件分析： (1)水汽带北侧暗区干区触发的对流； (2)水汽回流南边界处对流的发生； (3)水汽羽北端对流的生成发展 2、由早晨层云(雾)和午后积云浓积云分析对流性云系发生发展 3、中尺度对流系统分析： 1）飑锋云型：飑锋云系的天气系统分类--锋后飑线、锋上飑线、干线飑线、台风飑线； 2）雷暴低层外流边界和弧状云线的形成； 3）在雷暴不同阶段，雷暴中高压在卫星云图上的表现特征 4）利用卫星监视和预报短时雷雨大风复习题 1、气象卫星的观测特点是什么？ 2、什么是卫星的倾角？什么是星下点？GMS-5和FY-2的星下点在何处？ 3、什么是近极地太阳同步卫星？太阳同步卫星轨道如何实现？ 4、什么是地球同步卫星？其高度和运行周期为多少？ 5、什么是大气窗？ 6、如何区分红外云图、可见光云图？ 7、卫星的空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率、时间分辨率的含义，以及它们之间的关

卫星气象学-1.1

卫星气象学 ——绪论授课教师：刘毅中国科学院大气物理研究所 2015.3.11

绪论卫星气象学是利用卫星探测资料研究大气的一门学科，它是随着人造地球卫星的出现，而发展起来的大气科学分支。（气象）卫星遥感:利用（气象）卫星作为探测平台（对大气）进行的遥感探测。气象卫星的组成\分类\观测对象\探测原理\ 反演方法\如何应用\发展现状\发展趋势

历史进程卫星气象学是二十世纪60年代初开始出现一门新兴学科。从1960年4月1日发射第一颗专用气象卫星TIROS-泰罗斯后，经历几个重要发展阶段。 70年代以前，气象卫星获得的主要资料是云图，并定性地应用于天气分析、天气预报和气象研究；70年代初期，卫星红外辐射仪投入业务应用，地面资料处理能力提高，使定量或半定量卫星探测资料，开始应用于大气科学各个分支。 80年代，随着气象卫星探测能力和对探测资料的处理能力提升，气象卫星提供更广泛资料，使卫星云图分析工作由纯定性分析向半定量和定量分析发展；以大尺度天气系统为主，向中小尺度天气系统发展；以气象分析应用为主，向气象、水文、海洋等多学科分析应用发展。 90年代，随着气象卫星对温度、风和湿度等探测精度提高，将资料更有效地应用于大气模式，以改进数值天气预报的结果，这是目前卫星气象学研究一个重要方面。 2000年以来，卫星观测臭氧、气溶胶、温室气体浓度、大气辐射平衡，都极大促进了数值天气预报、气候变化、环境监测研究。

Paul Crutzen, Mario Molina, and Sherry Rowland receive the 1995 Nobel Prize in Chemistry for their seminal discoveries concerning the chemistry of ozone

卫星气象学期末复习

CH1 1.气象卫星：人造星体，在宇宙空间、确定的轨道上飞行，携带着各种气象探测仪器，以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的，测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。气象卫星观测的特点:在空间固定轨道上运行；自上而下进行观测；全球和大范围的观测；使用新的探测技术（遥感探测）；提供丰富的观测资料，受益面广（气象+其他领域） 2.遥感：1）概念：遥感是气象卫星的基础：在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一种技术。2）设备：传感器，运载工具，接收系统。3）卫星遥感探测研究主要内容：遥感信息获取手段的研究；各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究；遥感信息的处理与分析判读技术的研究。3）分类：按工作方式：主动遥感、被动遥感；按电磁波谱段：紫外~、可见光~、红外~、微波~；按探测对象：大气~、海洋~、农业~、地理~；按探测信息形式：图像~、非图像~ 气象卫星遥感：利用气象卫星对大气进行遥感探测。 3.卫星气象种类：(1)极地轨道卫星：中国风云1号 (2)静止轨道卫星：中国风云2号 p9/21 CH2 1.卫星轨道参数 1）升交点赤径（Ω）卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为轨道的升段；卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为轨道的降段;把轨道的升段与赤道的交点称升交点。轨道的降段与赤道的交点称降交点，升交点用赤径Ω表示，表示了轨道平面的位置和其相对于太阳的取向 2）倾角(i)指赤道平面与轨道平面间的（升段）夹角 3）偏心率（e）指轨道的焦距与半长轴之比 4）轨道半长轴（a）在轨道的长轴方向由轨道中心到轨道上的距离，确定了卫星的形状 5）近地点角（ω）卫星在轨道平面内升交点与近地点之间的夹角，确定了轨道半长轴的方向 6）平均近点角（M）；7）真近点角（θ）；8）偏近点角（E） 2.地理坐标系中的轨道参数 1）星下点：指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点 2）升交点降交点（如上）（极轨卫星才有） 3）截距：连续两次升交点之间的经度数L=T*15度/小时 4）轨道数：指卫星从一升交点开始到以后任何一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道数目 3.气象卫星运动规律：设想地球是理想球体，均质，质心在地心；卫星质量<<地球质量,卫星对地作用可忽略；星地距离>>卫星本身尺度，质点；忽略其它因素对卫星的作用力根据理论力学，卫星在地球引力作用下的运动为平面运动。该平面成为轨道面，轨道面过地心。卫星的运动方程为：??????? 4.卫星运动三定律（开普勒运动定律):1）椭圆（轨道）定律：卫星运行的轨道是一圆锥截线（圆、椭圆、抛物线、双曲线），地球位于其中的一个焦点上；2）面积定律：卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等（即面积速度为常数）；3）周期定律：卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比 5.卫星活力公式：v2 = μ（ 2/r – 1/a ） 6.近极地太阳同步轨道气象卫星1）概念：近极地太阳同步轨道卫星是指卫星轨道平面与太阳始终保持固定的取向（每天过升交点的局地时间相同）。由于这一种卫星轨道的倾角接近90°，卫星近乎通过极地。2）实现：这种卫星是利用卫星随地球绕太阳公转时产生的转动抵消由于地球的扁率引起卫星轨道的摄动来实现的。3）优点：①轨道为圆形，轨道预告、接收和资料定位方便；②可实现包含极地的全球观测；③在观测时有合适的太阳照明，有利于资料处理和使用；④仪器可以得到充分的太阳能供给。缺点：①对中低纬度同一地点观测的时间间隔太长（相对于GEO)，不利对中小尺度天气系统的监测；相临两条轨道的观测资料不是同一时刻的，需要进行同化 7.地球同步静止卫星轨道：1）概念：卫星的倾角等于0，赤道平面与轨道平面重合，卫星在赤道上空运

雷达与卫星气象学总复习

前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。 5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率？单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。

9) 雷达反射率因子与雷达反射率的区别第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系第三章雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 02 220.222231101024(ln 2)2R kdR t r PG h m P Z R m θ?ψπλ--?=?+，各物理参数的意义。答题思路：写出各符号分别指代的参数，如Pr ：雷达回波功率，Pt ：雷达发射功率，G 天线增益… 7) 说明雷达气象方程中各物理参数在雷达探测中的作用。第4章折射 1) 什么是大气折射？光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称为大气折射。 2) 折射产生的物理原因是光波或电磁波在不均匀介质中的传播速度不同而引起的。

卫星气象学1-4章考试题(带答案)

卫星气象学1-4章考试题一、填空题。每空1分，共45分。 1、卫星气象学是指如何利用（气象卫星探测）各种气象要素，并将（卫星探测）到的资料如何用于大气科学的一门学科。 2、利用气象卫星对大气进行遥感探测称作（气象卫星遥感），亦称（卫星大气遥感）。 3、卫星气象学主要研究（60KM ）以下大气中各气象要素的获取和应用。 4、遥感按工作方式可以分为（主动遥感）和（被动遥感）。 5、(暴雨）和（强雷暴）是灾害性危险天气系统，对人们的生命财产常造成严重损失。 6、卫星作为一个（天体），它要受到其他天体的（引力）的作用。 7、对于第一定律，圆锥截线表示为θcos 112e e a r +-=，θ是矢经与半长轴之间的夹角，称（真近点角）。 8、由于卫星运动和地球的自转，星下点在地球表面形成一条连续的运动轨迹，这一轨迹称为（星下点轨迹）。 9、由于卫星绕地球公转的同时，地球不停地自西向东旋转，所以当卫星绕地球转一周后，地球相对卫星转过的度数称之为（截距）。 10、当卫星倾角为90°时，卫星通过南北两极，这种轨迹称之（极地轨道）。 11、地面的（散射辐照度）为分子散射、气溶胶粒子散射和地面

与大气之间多次散射之和。 12、表示卫星探测分辨率的参数有三个，分别为：（空间分辨率）、（灰度分辨率）和（时间分辨率）。 13、卫星云图的增强处理是对灰度或辐射值进行处理，通过（灰度变化），将人眼不能发现的目标物细微结构清楚的表现出来。 14、从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称作（瞬时视场）。 15、（等效噪声温度差）是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功率的改变正好等于等效噪声功率时的温度差。16、光学系统的作用是手机目标物发出的（辐射能），并将其传给探测器。 17、由于云和气溶胶（特别是火山灰）对太阳辐射的强散射作用，导致到达地面的太阳辐射能减少，称为(阳伞效应或反射效应). 18、当太阳光从水面单向反射至卫星仪器内，则其在卫星云图上表现一片色调较浅的明亮区域，这区域称做（太阳耀斑区）。19、（黑体）是指某一物体在任何温度下，对任意方向和波长的吸收率或发射率都等于1。 20、如果物体的吸收率（或发射率）随波长而变，则这种物体称作（选择性辐射体）。 21、风云2号静止气象卫星星下点地面分辨率可见光为（1.25km），红外为（5.0km），水汽为（5.0km）。

南京信息工程大学卫星气象学

卫星气象学名词解释升交点：卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为升段，把轨道的升段与赤道的交点称为升交点。降交点：卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为降段，把轨道的降段与赤道的交点称为降交点。轨道面：根据理论力学，卫星在地球引力（有心力）作用下的运动为平面运动。该平面称轨道面，轨道面过地心。轨道倾角：指赤道平面与轨道平面间的（升段）夹角。探测周期（T）：指卫星绕地球运行一圈的时间。截距（L）:连续两次升交点之间的经度数。（L=T*15度/小时）。星下点：卫星与地球中心连线在地球表面的交点称为星下点。轨道数：指卫星从一个升交点开始到下一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道序数。遥感：在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一项技术。三大宇宙速度：①环绕速度：7.912km/s ②逃逸速度：11.2km/s ③卫星脱离太阳系进入银河系的最小速度：16.9km/s 自旋稳定：若卫星绕自身对称轴以一定的角度旋转，在没有空气阻力的情况下卫星的角动量守恒，因而自转轴方向始终不变，这种卫星稳定的方式称为自旋稳定。三轴定向稳定：卫星三个方向上始终保持稳定，取卫星的三个方向为轴并使其保持稳定： ①俯仰轴：与卫星轨道平面垂直，控制卫星上下摆动 ②横滚轴：平行于轨道平面，且与轨道方向一致，控制卫星左右摆动 ③偏航轴：指向地球中心，控制位卫星沿轨道方向运行入轨速度：火箭将卫星送入轨道的瞬时速度。黑体：某一物体在任何温度下，对任意方向和任意波长的吸收率或发射率都等于1。即α（λ）恒等于1. 灰体：物体的吸收率与波长无关，且为小于一的常数。选择性辐射体：物体的吸收率随波长而变化，即a=a（λ）。辐射能Q：指电磁辐射所携带的能量，或物体发射的全部能量，其单位为J（焦耳）。辐射通量φ：指单位时间内通过某一表面的辐射能。辐射强度I：指对于点辐射源在某一方向上单位立体角内的辐射通量。辐射率：大气窗：太阳或地球-大气的辐射在大气中传输时被大气中的某些气体所吸收，这些吸收随波长变化很大，在某些波段吸收强，而那些在某些吸收弱或没有吸收的波段称为大气窗。亮度温度（亮温度）：在给定波长处，如果物体的辐射亮度Lλ（T）与温度为Tb的黑体辐射亮度相等，即Lλ（T）=Bλ（Tb）则称Tb为该物体的亮度温度。若物体温度为T，由于Bλ（T）>Lλ（T）=Bλ（Tb），所以物体“亮温度”Tb小于物体的温度T。大气透过率：通过介质的辐射能量与入射到介质的总的辐射能量之比。行星反照率：定义为大气顶处反射通量密度与入射通量密度之比。星下点分辨率：星下点上的空间分辨率。星下点，是指卫星与地球中心连线在地球表面的交点。 AVHRR：先进的高分辨率辐射计，是装载在美国第三代业务气象卫星TIROS-N/NOAA系列卫

卫星气象学

卫星气象学期末复习考试时间：12.27 考试地点：明N204 第一章 1.第一颗气象卫星 1960年4月1日，TIROS卫星升空，开创了人造卫星应用于气象的新纪元。 2.气象卫星：概念，用途气象卫星: 人造星体，在宇宙空间、确定的轨道上飞行，携带着各种气象探测仪器，以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的，测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。仪器越来越先进，精度越来越高。 3.气象卫星遥感探测的特点在空间固定轨道上运行自上而下进行观测全球和大范围的观测使用新的探测技术（遥感探测）提供丰富的观测资料，受益面广（气象+其他领域） 4.遥感探测：概念，分类，设备，内容遥感的概念——气象卫星基础在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自被测目标物发射或反射的电磁辐射信息，并对其处理、分类和识别的一种技术。遥感探测的分类：按工作方式分为：被动遥感和主动遥感；按波段分为：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感；按对象分为：大气遥感、海洋遥感、农业遥感和地质地理遥感等。遥感探测的设备：传感器，运载工具，接收系统遥感探测的内容：各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究；遥感信息获取手段的研究；遥感信息的处理与分析判读技术的研究。气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用。（气象气象学内容） 5.气象卫星的种类（轨道上来分）

6.现在和未来静止业务卫星（会判断卫星是静止还是极地轨道） 7.中国气象卫星的命名第二章 1.卫星运动三定律（轨道形状）*ppt看图卫星运行的轨道是一圆锥截线（圆、椭圆、抛物线、双曲线），地球位于其中的一个焦点上。卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等（即面积速度为常数）。 dA/dt=(r2 d /dt)/2 = h/2=常数卫星在轨道上运行的角速度角速度：由于面积速度为常数，所以： r 小，大。在近地点a，r最小，最大； r 大，小。在远地点p，r最大，最小。卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比 1。椭圆轨道卫星轨道周期:指卫星在轨道上运行一周的时间 2。圆轨道 eg. FY-1, H=830km, T=6080s=101.3min FY-2, H=35860km, T=24小时 2.卫星总能量和活力公式（V和r的关系）卫星在椭圆轨道上的总能量为： W（总能量）= 因此，卫星在轨道上的运行速度为V2 = （2/r–1/a）

卫星气象学期末复习重点

倾角：这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角，单位度。太阳同步卫星轨道：卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。地球同步卫星轨道：卫星周期与地球自转周期相等，公转方向与自转方向相同且始终在赤道上。辐射：自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度以上，都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式为辐射。光学厚度：dτλ=-k(s)ρ(s)ds;随s增大，τλ减小；实际大气中大气顶的密度为0，光学厚度为0，地面的密度最大，光学厚度最大垂直光学厚度：dτλ(z,∞)=-kλρ(z)dz/μ。Z是垂直坐标，μ=cosθ,θ是天顶角。透过率：辐射能与总辐射能之比。反照率：总反射率/入射辐射亮度温度(Tb):把卫星观测到的辐射看成是黑体发出辐射所对应的温度。分辨率：从卫星上能区别两个相邻物体的能力或能分清两个物体的最短距离。空间分辨率：指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。响应度：每单位输入功率的探测器输出大小即输出信号电压（或电流）与入射功率之比，写为R=Vs/EAd.E为辐照度，Ad是探测器的面积。涡旋云系:涡旋云系是一条或多条不同云量和云类的螺旋云带朝着一个公共中心辐合形成的，与大尺度涡旋相联系。表1 可见光云图与红外云图的比较红外云图黑太阳耀斑夏季沙漠干土壤暖湿地暖海洋深灰层积云沙漠晴天积云沙漠（夜间）湿土壤灰厚云（厚）雾（厚）晴天积云卷层云（薄）纤维状卷云西藏高原高山森林浅灰高层云（厚）淡积云纤维状卷云高层云（薄）冷海洋白密卷云、多层云积雨云卷云砧，冰雪地单独厚卷云卷层云消失中的卷云砧卷云单独薄卷云宇宙空间白浅灰灰深灰黑可见光云图 1/.太阳同步卫星轨道平面与太阳始终保持_固定的__取向，为实现太阳同步轨道，必须采用倾角___90°_的轨道。 1、静止气象卫星的倾角为___0__ 度，轨道平面与赤道平面__重合___ ，周期为__23h56m04s__，高度约为____35860____公里。 2. 卫星在0.58~0.68和0.725~1.10 m测量的是来自地面和云间反射的太阳辐射,其取决于太阳高度角和物体的反照率, 这两个波段可用于___________________________ __________________________________________________________。

南京信息工程大学卫星气象试题

南京信息工程大学滨江学院 2011 ─ 2012 学年第一学期卫星气象学课程试卷试卷类型 A (注明A、B卷) 考试类型闭（注明开、闭卷）注意：1、本课程为选修（注明选修），学时为 34 ，学分为 2 2、本试卷共 6 页；考试时间 120 分钟；出卷时间：2011 年12 月 3、姓名、学号等必须写在指定地方；考试时间：2011 年12 月4 日 4、本考卷适用专业年级： 08遥感科学和技术任课教师：陈渭民（以上内容为教师填写）专业地理信息系统年级08班级学号姓名

一、名词解释（1一、名词解释（20分） 1、倾角_______________________________________________________________________ 2、截距_______________________________________________________________________ 3、星下点______________________________________________________________________ 4、空间分辨率_________________________________________________________________ 5、反照率_____________________________________________________________________ 6、亮度温度___________________________________________________________________ 7、结构型式___________________________________________________________________ 8、纹理________________________________________________________________________ 9、云带________________________________________________________________________ 10、涡旋云系___________________________________________________________________ 二、填充题（45分） 1、静止气象卫星的倾角为_____ 度，轨道平面与赤道平面_____ ，周期为___________，高度约为_____________________公里。 2. 卫星在0.58~0.68和0.725~1.10μm测量的是来自___________________________辐射,其取决于______________和______________, 这两个波段可用于___________________________ __________________________________________________________。 3、卫星仪器在10.5~12.5μm测量的是来自___________________________的辐射，将测量的辐射转换为图象，其色调越暗，表示辐射越______，可以用于_________________________ _________________________________________________________。 4、卫星在3.55~3.93μm白天测量的是来自___________________________和______________ _____________________的辐射，可用于____________________________________________。 5、卫星在6.7μm测量的是来自大气中_______发出的辐射，它取决于___________, 在图象上的色调越暗,表示大气中___________的含量越__________。 6、中云的型式有________________________，其色调在红外图上呈中等程度的____色，可见光云图上呈现为_____色。在红外图上的卷云色调越白，说明其下存在有_______云。

卫星气象学章考试题带答案完整版

卫星气象学章考试题带答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

11、地面的（散射辐照度）为分子散射、气溶胶粒子散射和地面与大气之间多次散射之和。 12、表示卫星探测分辨率的参数有三个，分别为：（空间分辨率）、（灰度分辨率）和（时间分辨率）。 13、卫星云图的增强处理是对灰度或辐射值进行处理，通过（灰度变化），将人眼不能发现的目标物细微结构清楚的表现出来。14、从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称作（瞬时视场）。 15、（等效噪声温度差）是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功率的改变正好等于等效噪声功率时的温度差。 16、光学系统的作用是手机目标物发出的（辐射能），并将其传给探测器。 17、由于云和气溶胶（特别是火山灰）对太阳辐射的强散射作用，导致到达地面的太阳辐射能减少，称为(阳伞效应或反射效应). 18、当太阳光从水面单向反射至卫星仪器内，则其在卫星云图上表现一片色调较浅的明亮区域，这区域称做（太阳耀斑区）。 19、（黑体）是指某一物体在任何温度下，对任意方向和波长的吸收率或发射率都等于1。 20、如果物体的吸收率（或发射率）随波长而变，则这种物体称作（选择性辐射体）。 21、风云2号静止气象卫星星下点地面分辨率可见光为（），红外为（），水汽为（）。

卫星气象学实习报告-卫星资料处理及显示

姓学院专

1.实习目的 1)云图数据读入并绘图 2)设计云图增强层次。自定义色标；RGB配特定颜色 3)对云图进行多种增强处理，并对比增强前后的差异 2.实习方案 1）准备工作。把文件夹satellite-practise中的如下文件拷贝到“Matlab\work\”目录。以上文件说明如下： satellite_data.mat % 卫星数据以matlab mat格式存放数组形式colormap_user_define.m % 用户自定义的色标子程序 practise .m %本次实习要使用的主程序 bt.txt %卫星数据中的亮度温度数据 longitude.txt %卫星数据中与bt.txt所对应的经纬度位置数据latitude.txt %卫星数据中与bt.txt所对应的经纬度位置数据2）启动matlab 和实习主程序。点击“打开”则看到主程序。程序解读: 见程序注释。 3）读入卫星数据并绘图。读入卫星数据可以使用以下两种方法之一来实现。（1）方法一: 使用fopen和fscanf等函数读入“.txt”文件中的数据。（2）方法二：使用load语句读入“.MA T”文件中的数据。 4）增强处理与效果比较程序中可修改的程序段: （1）用自动色标时的语句为 set(gca,'CLim',[200 300]); %色标的范围可以改变[200 300], 但为了对比, 程序中前后三段要一致。（2）自定义色标时的语句为: levels=200:10:300; % every 10 K one color; 可调整其中的数字“10”。“10”表示在亮温度[200 300]区间内每10 K改变一种颜色。（3）用RGB配色时: 把图像像素值除以像素值最大值255得到归一化图像，故各种颜色只能在0-1内变化。RGB配色规则举例如下：

卫星气象学题库27-2-10

卫星气象学题库27-2- 10

问题： [多选]红外云图有什么特征：（） A.在黑白图象中，暗色调代表暖区，亮色调代表冷区 B.云由于其温度比较低而通常显得比地表暗 C.陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方，海岸线在红外（IR）图象上清晰可见 D.在红外（IR）图象上卷云清晰可见，尤其是当它位于比它冷得多的地面之上时 E.红外（IR）资料可以定量应用

问题： [多选]下面关于MCC说法正确的有哪些（） A.MCC是中纬度地区的多个雷暴单体合并成的圆形或椭圆形的雷暴群，是导致暴雨和强对流天气的实体 B.在红外云图上，MCC表现为一个色调很白的卷云罩，温度低，边界整齐 C.在可见光云图上，MCC表现为一个中尺度涡旋云型

问题： [多选]带状云系一般表示（）等天气系统。 A.急流 B.锋面 C.西风槽 D.赤道辐合带 E.飑线 https://www.360docs.net/doc/9f12781223.html,/ 欧冠视频

问题： [多选]下列关于卫星云图上暗影的说法正确的有：（） A.暗影的宽度与云顶高度有关，云顶越高暗影越宽 B.暗影的宽度与太阳高度角有关，太阳高度角越低暗影越宽 C.在上午的卫星云图上，暗影出现在云的东边界一侧 D.暗影只能出现于色调较浅的下表面

问题： [多选]以下关于太阳耀斑说法正确的有（） A.太阳耀斑只出现在可见光云图上的水面区域 B.太阳耀斑可在红外线云图和可见光云图上的水面区域出现 C.水面平静，则太阳耀斑区小而明亮 D.水面上有风浪，则太阳耀斑区的范围小而色调暗 E.上午云图，太阳耀斑区出现在星下点东面一侧，下午云图正好相反