泰罗斯—N短波红外云图的一些特点

美国第三代业务气象卫星泰罗斯—N(TIROS—N)于1978年10月13日发射成功。我国陆续接收到了一些TIROS—N发送的APT云图。该卫星上现有四个云图通道,其波段分别为:0.55—0.9μ,0.725—1.0μ,3.55—3.93μ以及10.5—11.5μ。后两个通道给出红外云图,为叙述简便起见,下面我们称第三通道的云图为短波红外云图,第四通道的云图为长波红外云图。TIROS—N以前的业务气象卫星,一般只携带两个通道的辐射计,其中可见光通道的波段为0.55—0.75μ,而红外波段的通道则经常选用10.5—12.5μ红外窗区,     

泰罗斯-N气象卫星APT低分辨率云图定位网格的制作

美国泰罗斯—N气象卫星自1978年10月13日进入轨道以来,已于同年11月6日投入业务使用。它每日白天轨道以四个通道发送高分辨率可见光和红外云图各两张;同时以1通道(0.55—0.9μ)、4通道(3.55—3.93μ)发送低分辨率可见光、红外云图各1张。每日晚上轨道以3、4通道发送高分辨率红外云图两张;以4通道发送低分辨率红外云图一张。目前许多台站都已自己改装了118传真机,使其有120转/分的转速和较好的电流补偿曲线,以正常接收卫星发送的低分辨率可见光和红外云图。     

从静止气象卫星的图象资料中提取气象情报

GMS 上所携带的可见红外辐射仪(VISSR)的通道选择是:可见(VIS)为0.55—0.75ua,星下点分辨率为1.25km;红外(IR)为10.5—12.5μm,星下点分辨率为5km。一般情况下每隔3小时观测一次。数据量:可见光为10,000行,13,376点,6比特;红外为2,500行,6,688点,8比特。卫星将所观测的这些数据资料传给东京都清濑市的气象卫星中心。由该中心的计算机系统(FACOM-230/75×4)进行处理。其中图象处理系统由联机处理系统和批量处理系统构成。联机处理系统以 FAX 图象处理为主,批量处理以提取气象情报资料为主。本文将简要介绍一下有关使用批量处理系统提取气象情报的方法。     

水汽羽、势能轴与强对流性降雨的关系

利用6.7μm水汽图,研究了起源于热带地区和中纬度地区的水汽羽的图像特征与位温(θ_e)的物理关系,以及它们相互作用所产生的强天气的位置。最后给出了利用红外云图、可见光云图以及水汽图预报全球尺度、天气尺度、中尺度至风暴尺度强天气的锥形流程图。由于我国准备发射的风云二号(FY-2)静止气象卫星上有6.7μm水汽通道,此文可供广大气象工作者参考。     

红外长窗区大气透过率的测量

本文简要地介绍了卫星气象中心红外长窗区大气透过率测量的实验装置、数据处理方法。处理了10.3—11.3μ,10.5—12.5μ,11.5—12.5μ3个气象卫星遥感仪器通道的大气透过率数握,并对处理结果进行了初步分析。对测量误差进行了初步估计,其透过率的均方根误差大约为1％。     

利用MODIS卷云通道对长江中游一次大雾过程的监测

利用MODIS卫星通道的红外特征,对2009年1月8—11日长江中游地区的一次大雾过程进行了分析。结果表明,由于云、雾、地表所处高度不同,位于水汽的强吸收带的MODIS卷云通道(1.38μm),在辐射传输过程中对水汽吸收的程度有一定的差异,从而导致MODIS接收到这些目标物的反射率差异较明显。其中雾与地表在1.38μm波段的反射率近似相等,而与云则有明显的差别。另外,通过31波段与20波段辐射亮温差的光谱廓线分析,发现云雾的亮温差要明显小于地表。     

121机接收云图的层次调节

自地球同步气象卫星“葵花—1”进入轨道工作后,我们即开始接收它所发送的高分辨云图资料,但图片存在着层次不足的问题。 图1、图2给出了NOAA—1卫星和GMS—1(即葵花—1)卫星云图的层次曲线,以红外层次曲线为例,两者是有很大差别的。在调试过程中发现121传     

接收低分辨拼接图的新方法

自气象卫星问世以来,卫星云图以形象直观,探测范围大,出图速度快等优点,在天气分析和预报中发挥了重要的作用,并越来越受到气象人员的重视和欢迎。就目前我国多数气象台站而言,主要接收日本GMS系列卫星-云图。GMS卫星播发的云图有高,低分辨率两大类。受条件限制,多数台站主要接收低分辨的局部区域云图和由A—D组成的拼接图。     

双波段大气向下红外辐射云遥感数值模拟

为了将卫星多通道遥感技术应用到地基测云红外遥感中,利用SBDART(平面平行辐射传输模式)模式对双波段(10.3～11.3μm,11.5～12.5μm)大气向下红外辐射进行计算。分析了双波段辐射亮温差的特点,讨论了不同能见度、不同天空状况对两通道亮温差的影响,同时将利用实际测量的亮温差值所判断出来的天空状况与实际天空状况进行了对比。结果表明,在能见度较好时天顶方向辐射率变化比天边方向明显;在高能见度时一定天顶角范围内,可以利用不同天空状况亮温差不同的特点对云进行识别。     

美国卫星SMS/GOES系列发射情况一览表

1.SMS地球同步气象卫星,SMS-1、2都是GOES的原型卫星; GOES地球静止业务环境卫星,音译“戈斯”。 2.表中所列每颗卫星都装有下列仪器、设备: 可见光和红外自旋扫描辐射仪(VISSR)用0.55-0.70微米和10.5-12.6微米两个通道分别获取白天可见光云图和昼夜红外云图。资料收集系统(DCS)用来收集和转发边远地区的各种固定平台和移动平台所获取的环境资料。空间环境监测仪(SEM)用来监测太阳活动和地球磁场强度,它包括一台磁强计,一台太阳X射线监测器,一台高能粒子     

华北强天气的水汽图象特征研究

利用1991～1993年共37个时次的NOAA TOVS反演的红外水汽亮度温度图、卫星云图及常规气象资料，分析华北地区夏季强天气过程，归纳出降水和强对流天气的水汽图象4种基本类型，为分析和预报此类天气提供了新的依据。     

EOS—MODIS卫星资料在北疆大雾监测中的应用分析

根据雾与云、积雪、裸地等地表物在可见光、长波红外和中红外波段的反射及辐射特性差异,利用MODIS卫星多通道多光谱探测数据,采用最佳波段组合法和量化判识指标法,对2006年3月8日到10日北疆大雾天气进行判识检验试验和动态监测分析。结果:发现较利于雾与背景(地物、云、雪)分离的最佳波段是可见光B0.65μm和近红外B0.85μm、短红外B1.64μm、中红外B3.7μm、热红外B11μm,综合判识就可以将云、雾、雪、裸地有效的区分;雾在夜间的有效温度在中红外波段比热红外波段低,可采用中红外和热红外波段的组合方法,根据两通道的亮温差进行雾的监测。     

GMS卫星多通道数字资料在雨区判识和雨量估算上的应用研究

卫星遥感多通道资料,在海洋、灾害监测、冰雪及农作物监测等领域得到了广泛应用。在天气预报方法,主要应用于卫星云图的形态分析。GMS的可见光、红外及水汽通道分别反映了大气不同的特征信息。为克服单一通道在雨区及量级预报中局限性,采用多通道合成分析方法,将1992－1997年影响我区的70个强降水云图与每小时－次的地面自己雨量进行统计,得到各通道探测值与降水概率与降水量的统计关系。并对不同天气背景下云图的卫星数字特征进行比较,采用多通道合成图像分析法,分离出强降水（强雨区）,采用通道交叉相关法,对未来降水区及降水概率作出移动跟踪预报。本技术方法采用VGA256直接编程,自动前后台处理,图像预报产品可随时显示并入网进行传输。     

GMS5卫星遥感气溶胶光学厚度的试验研究

通过模拟 GMS5卫星可见光通道的表观反射率 R对不同大气气溶胶模型、不同下垫面反射率以及不同气溶胶光学厚度的敏感性 ,对利用 GMS5卫星资料反演湖面上空气溶胶的可行性进行了分析 ,并结合地面多波段太阳光度计观测数据 ,反演了巢湖上空大气气溶胶光学厚度。结果表明 ,反演所得 0 .5336μm气溶胶光学厚度强烈依赖于湖面反射率的选取 ,通过选取合适的湖面反射率 ,卫星反演的气溶胶光学厚度和地面光度计遥感的月均值相对误差不超过 30 %。     

用模糊神经网络自动识别云的技术研究

采用模糊逻辑理论与神经网络技术方法, 构建一种新的分类识别方法--模糊神经网络 (FNN), 运用10.5～12.5 μm通道的红外卫星云图资料, 对(70°N～70°S, 70°E～150°W)范围不同的云类进行定量自动模式识别高云、中云、低云区和无云区以及相关的云量, 并结合数字图像处理的相关知识和技术, 将分类结果用直观的图像输出.     

GMS-5水汽云图在暴雨预报中的应用初探

１水汽云图资料简介水汽观测通道波长６．５～７．０μｍ,在此通道附近,水汽对该波长辐射的吸收能力特别强。若大气中水汽含量多,则对该波长辐射吸收的多,到达卫星传感器的能量小,水汽图上表现为亮温低、灰度较亮的红色区。反之,则对该波长辐射吸收的少,到达卫星传...     

FY-4A资料在乌鲁木齐机场浓雾天气监测中的初步应用

利用FY-4A多通道扫描成像辐射计(AGRI)所生成的多通道图像及L2级卫星云产品数据,结合地面观测实况资料,对2019年1月25—26日和3月17—18日发生于乌鲁木齐国际机场的两次持续性浓雾天气进行分析,结果表明:对于浓雾的监测,白天综合使用通道3(BD_(0.83μm))、通道6(BD_(2.2μm))、通道8(BD_(3.725μm))和通道12(BD_(10.8μm))能很好地显示雾区范围、雾顶云结构、雾区温度等特征,且云图能很好地表现雾的消散。夜间可以结合BD_(10.8μm)和BD_(3.725μm)的差(以下简写为BTD_(10.8μm-3.725μm))和BD_(10.8μm)图像,用于识别夜间雾区,BTD_(10.8μm-3.725μm)通道亮温差越大说明雾的浓度越强。FY-4 A卫星云顶高度和云分类产品对雾的微物理特征结构反应更为细致,对于夜间大雾监测有较好的效果,能够弥补可见光通道1～通道3、短波红外通道(BD_(2.2μm))和中波红外通道(BD_(3.725μm))仅能在白天使用的不足。     

西藏高原的水汽通道

在西藏高原,气象观测站极其稀少,西部地区几乎没有。这样,利用对气象要素的分析和计算来认识高原的水汽通道就有一定的局限和困难。由于气象卫星云图资料在高原天气分析和预报中的应用,西藏高原的水汽通道逐渐被认识和揭示。 本文使用拉萨气象台卫星云图接收组1972—1980     

利用静止气象卫星监测沙尘暴

MODTRAN的理论模拟和实际卫星图象分析结果表明:分裂窗亮温差与11μm红外亮温的比值可以很好地反映弱沙尘的存在.当强沙尘出现时,借助于可见光、红外和水汽图象的光谱分类技术是监测沙尘暴的有效手段.作者首先介绍分裂窗处理技术和光谱分类技术,而后展示了国家卫星气象中心静止气象卫星沙尘暴自动监测精度的初步检验结果.     

利用FY-2E红外和水汽波段对强对流云团的识别和演变研究

使用FY-2E静止气象卫星的红外1(10.3~11.3μm)和水汽波段(6.3~7.6μm)时序图像,对强对流云进行识别和短时预测。亮温阈值法是将强对流云和其他高云区分开的常用方法,但是合适的亮温阈值是随着时间和空间而变化的,过高的阈值会将许多卷云包括进来,太低的阈值会排除掉云顶发展还不是很高的强对流云。水汽波段所在的位置是水汽的一个强吸收带,而高度在400 h Pa上下的大气层是水汽波段的一个强吸收层,大气在垂直方向上的对水汽波段辐射吸收的分布模式使得卫星接收到的水汽波段辐射主要来自于400 h Pa以上的大气中高层,而卫星接收到的红外波段辐射主要来自于大气中低层,两个波段间辐射来源的差异使得不同光学厚度的高云的辐射观测值在红外—水汽光谱空间中的分布具有明显差别,并且这种差异具有时空的稳定性。本文将一定范围内的云团的象元测值在红外—水汽光谱空间中的分布的拟合直线斜率作为强对流云识别的依据,结果表明相对于亮温阈值法,本文的识别方法不仅能够较好地区别卷云和强对流云,同时也能更有效地识别未达到旺盛阶段的对流云。在对强对流云进行识别后,根据相邻时间段的卫星图像,利用交叉相关法反演得到强对流云团顶部的位移矢量场,并根据后向轨迹法对强对流云团位置形状进行短时预测,预报结果在短时间内(0~1 h)较好,并且对面积较大的云团的预报效果要优于较小的对流云团。此外文中还利用逐半小时的云顶黑体温度(Temperature of Black Body,TBB)资料分析了云顶亮温的分布变化,得到了整个强对流过程的演变特征。