卫星气象学复习题

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1、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

2、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

3、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

4、，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

5、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

6、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—第8页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

7、，水汽越少。(2)水汽（WV）图象的基本特征：①水汽（WV）图象是从波长为6～7μm附近的辐射得到的。这里不是大气窗区，而是以水汽为主要吸收气体的一个谱区；其中含有一个。②中心位于6．7μm水汽的强吸收带。在强吸收带中，到达卫星的辐射主要来自对流层上部，吸收越强，最终到达卫星的辐射，其发射层越高。③当相对湿度减少时，卫星吸收到辐射量的主要贡献层较低。是对流层中部更低的层。④同普通的红外（IR）图象一样，水汽（WV）图象通常是将发射的辐射转换成温度来显示的。水汽（WV）图象上对流层上部越湿，色调越亮，对流层上部

8、越干，色调越亮暗。由于温度随高度递减，对流层上部高湿度区显得冷（亮）而低湿度区显得暖（暗）。即对流层上部是干燥的，到达卫星的辐射来自大气中较低的层次。那里比较暖，在图象上显得较暗。5、红外云图上海陆色调有什么变化？在冬季中高纬地区，海面温度高于陆面温度，因此海面的色调比陆面的要暗，但是到夏季，陆面温度要高于海面温度，特别是在我国北方沿海地区，春末夏初白天陆地增温快，如山东半岛地区就表现为较暗的色调。