从空间观测天气——1982年的世界气象日

气象卫星开创了气象观测的新纪元 从1960年4月1日第一颗气象卫星上天以来,已经22年了。在这段时间内,由于卫星、遥感和通信技术的进步,使气象卫星有了很大的发展。极轨型(又称太阳同步)卫星已经发展到第三代,从单纯提供低分辨率云图照片,到高分辨率云图照片,进而能定量地观测多种气象要素和大气特征;准静止型(又称地球同步)气象卫星的技术也有了进一步的发展。气象卫星已从单纯的观测天气,发展到能收集和传递大量的气象情报、资料,在气象通信上起着重要的作用。     

气象卫星及其产品在天气气候分析和环境灾害监测中的应用概述

随着气象卫星技术的发展,卫星观测能力不断提升,全球气象卫星观测体系逐步形成。美国、欧洲和中国都建立了极轨和静止气象卫星观测系统,日本、韩国等国家也拥有各自的气象卫星。与卫星发展初期相比,现在的气象卫星在空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率以及波段覆盖范围等方面都有了极大的提高。与之相伴,气象卫星遥感资料应用也取得了长足的进步。卫星应用领域不断拓展,新的资料处理方法不断涌现,数据使用也完成了从定性向定量的跨越。本文将在总结目前气象卫星遥感载荷观测能力的基础上,着重介绍卫星资料在天气分析、环境灾害监测以及气候变化研究方面的应用。     

山西省自动气象观测系统

以往的气象观测基本上靠人工完成,费时费力,准确率不高。随着自动化监测技术的发展正逐步改变过去人工观测业务模式,减少了由人工观测引起的误差,提高了地面观测资料的可靠性,减轻了观测人员的劳动强度,而且能大大提高气象观测时间与空间的密度,增强监测、警报、预测能力,为天气预报、决策服务、人工影响天气、科学研究和城市环境、气象服务等提供准确、及时、稠密的地面观测资料。     

国外气象卫星资料分析使用情况

气象卫星已有20年的历史,在这20年中,随着遥感技术不断改进,气象卫星提供的观测资料种类愈来愈多,资料的空间分辨率和时间分辨率(对同一地区观测的时间间隔)愈来愈高。今天,全世界74个国家上千个接收站直接接收极轨气象卫星提供的云图。还有相当一部分站通过传真线路接收由处理中心和局地处理中心发送的经过处理的天气传真云图。近年来直接由地球静止气象卫星     

近年来云降水物理和人工影响天气研究进展

回顾和总结了中国科学院大气物理研究所近5年(2003～2007年)的云降水物理和人工影响天气研究,内容涉及云和降水物理研究、云和降水数值模拟研究、人工影响天气研究和云化学研究等诸多领域。随着国家和社会对人工影响天气需求的日益增加,云降水物理仍是重要的研究方向,会随着观测和理论研究的发展而取得突破性进展。     

欧洲的地球同步气象卫星计划——“METEOSAT”卫星

全球气象卫星系统只有通过由若干个气象卫星所组成的联合系统,才能保证在空间和时间上连续地对大气进行观测。这种联合气象卫星系统计划在1976年以后实现。欧洲空间研究组织各成员国将共同为这个气象卫星观测系统提供一颗同步气象卫星。近十年来,在气象学领域内,正从区域观测和半球观测转向全球观测,建立世界天气监视网。而要建立全球系统必须要采用新的技术装备和科学方法,如气象卫星、数值模式、高速计算机、高速资     

静止和极轨卫星陆表温度产品的改进方法

针对天气、气候和生态环境监测对较高空间分辨率静止气象卫星陆表温度及全天候极轨卫星陆表温度的需求,分别发展静止气象卫星陆表温度空间降尺度和极轨气象卫星陆表温度云下重构算法,并对其进行改进处理。其中,静止气象卫星陆表温度空间降尺度模型充分利用静止气象卫星高时频和多光谱观测的优势,基于同一卫星同一遥感器所观测的陆表温度和相关通道亮度温度的日变化特征建立非线性统计回归模型,同时考虑下垫面类型的影响,方法应用于我国静止气象卫星风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)先进的静止轨道辐射成像仪(advanced geosynchronous radiation imager,AGRI)陆表温度的降尺度,结果表明,所发展的降尺度模型不仅可以将FY-4AAGRI的陆表温度由4 km降尺度到2 km,而且可以较好保持降尺度前陆表温度精度,降尺度前后陆表温度均方根误差最大为1.35 K。极轨气象卫星陆表温度云下重构则发展了DINEOF模型,并基于土地利用数据(Land-Use,LU)进行结果的二次订正,实现极轨气象卫星陆表温度的全天候获取,方法应用于极轨气象卫星FY-3D中等分辨率光谱成像仪(med...     

气象卫星的轨道

气象卫星主要是根据天气分析预报的需要而发展的人造卫星,要求它对全球各地的天气现象(如云、雨等)和气象要素(如温度、气压、湿度、风等)能够进行连续观测,并且有相当的精确度。为了满足气象上要求,现在气象卫星轨道大致分为两类:一类是对倾角而言的准极地轨道,另一类是对卫星运行周期而言的地球同步轨道。     

国外地球同步轨道气象卫星成像观测模式发展分析

经过多年的发展,国外气象卫星从定时开展全圆盘观测逐步发展到定时全圆盘观测与灵活的区域观测相结合的灵活机动观测模式。定时全圆盘观测主要用于支持大尺度天气系统追踪,数值预报应用以及气候数据集建设;区域观测主要是充分发挥新一代卫星成像仪器时间空间分辨率的优势,开展1000~2000km尺度天气系统,尤其是中小尺度快速变化的对流系统和台风的监测,为天气分析和预警服务。选取有代表性的新一代静止气象卫星两类成像仪器,以采用长线列二维扫描成像机制的美国GOES-R成像仪/欧洲MTG成像仪和采用焦平面成像机制的韩国气象海洋卫星海洋水色仪作为典型光学成像类仪器,讨论其灵活成像模式,以期为我国第二代静止气象卫星风云四号的观测模式优化提供参考。     

气象卫星的广泛应用

气象卫星是应用卫星中发展最快、应用最广、作用最大、效益最显著的卫星之一。据统计,美国每年用于气象卫星的投资2－3亿美元。而由于气象卫星改进了天气预报质量,每年减少因灾害性天气给农业造成的损失就达50亿美元。在气象卫星出现之前,气象部门仅仅依靠分布在世界各地的观测站网监视天气,在占有地球面积70％的海洋上,以及人迹罕至的高原、沙漠和两极地区,几乎没有气象资料。气象卫星出现之后,它能自上而下俯视地球大气,提供了全球范围内均匀一致的资料。其时间分辨率已达到每半小时一次,其空间分辨率已达到表面图象观测Ibm,大…     

云降水物理与人工影响天气研究进展(2008～2012年)

本文回顾和总结了近5年(2008～2012年)云降水物理与人工影响天气主要研究进展,并讨论了目前存在的主要问题和亟待解决的关键科学问题.内容涉及可分辨云数值模式及模拟研究、云降水的观测与遥感反演研究、气溶胶对云降水的影响及人工影响天气相关的数值模式、观测试验研究等.提高对云降水形成过程、时空结构与演变机理的深入认识,对揭示大气水循环、气候变化过程,提高天气精细化预报、大气云水资源开发利用及气象防灾减灾的能力,具有十分重要的作用.     

L与X波段气象卫星信道概率统计特性

为研究大气空间物理层对气象卫星通信的影响,将影响气象卫星信道特性的天气状态分为晴空少云、多云和阴雨天气3种情况,根据不同的静态信道特性分别推导了地面接收气象卫星信号的包络变化规律服从Rayleigh分布 (阴雨天气)、Rice分布 (部分阴影遮挡)、Lognormal分布 (全阴影遮挡) 和Gauss分布 (晴空少云),并建立了相应的概率分布 (PDF) 仿真模型。计算机仿真结果表明:不同传输特性下接收信号组成成分的不同造成其包络概率密度曲线的差异,仿真模型与理论模型的概率密度曲线符合程度很好,验证了理论分析的正确性和有效性,为分析地面接收的气象卫星的数据误码率提供了理论基础。     

1998-10-13人工影响天气过程分析

利用天气雷达观测资料、人工影响天气过程中全省各台站的加密观测资料及郑州探空资料,分析了1998年10月13日我省人工增雨天气过程及增雨效果,提出了人工影响天气的最佳作业时机和最佳作业区域。     

自动地面观测报告算法的发展

一、引言研究自动观测系统的算法要从“在观测中我们希望得到什么?”来开始。很明显,联邦气象手册第一部分(FMH~#1)的地面航空观测指南是立足于人工观测员的能力和局限性。虽然人工观测员是“万能”的,但他们受所选定的观测场地的限制(气象台地点不总是天气现象发生的地点)。而且对状况变化的反应能力由于其它任务及人体固有的缺陷(例如:夜间的视觉适应)而受到限制。美国天气局于1946年沿着佛罗里达Keys建立起三个自动气象站,用以探测逼近台站的飓风,从而迈出了自动观测的第一步。Stone详细描述了国家天气局(NWS)对观测的客观部分实行自动化所作的努力。其中包     

科技消息

美国大气和海洋管理局的管理人员在美国气象学会第五十九届年会上谈到八十年代天气技术展望时指出,人们在天气预报、人工影响天气和气候分析方面的革新工作可以说正处于新的起点。八十年代在天气观测和传播方面的革命性改革将会大大提高为公众服务的短期天气预报的能力。在今后十年内由于新型地面观测设备和遥测技术的应用,在大气观测方面会有极大改善:一、地面红外辐射计能连续测量温度和大气中的含水量。     

国际气象卫星协调组织(CGMS)统筹气象卫星系统建设的重要计划

1960年首颗气象卫星"泰罗斯1号"的成功发射开启了人类从太空观测地球的时代,并促使联合国大会通过了关于和平利用外层空间的决议,更推动世界气象组织(WMO)将气象卫星纳入全球观测系统(GOS).随着气象卫星全球观测的特点日益凸显,很多国家陆续启动了气象卫星系统建设,而国际气象卫星协调组织(CGMS)作为全球气象卫星系统...     

充分发挥雷达在人工增雨工作中的作用

人工增雨必须在有利于降水的天气形势下,通过气象雷达的探测,寻找有利于人工增雨的云系,把降水云体空间平面位置与垂直结构迅速而直观地显示出来,连续观测雷达降水回波特征(参数)的演变,来指导高炮的作业,由于在人工增雨作业中,气象雷达起着监测天气系统、选择催化云和观测催化效果的作用,所以气象雷达的配合就成为     

901H天线构成与角度标校

1引言 风云三号是实现全球、全天候、三维、定量、多光谱遥感的我国第二代极轨气象卫星系列,在全球气候变化背景下,台风、暴雨、洪涝、雨雪、冰冻、高温、干旱、雷电等极端天气事件频繁发生,防灾减灾、应对气候变化需要风云三号气象卫星具有更强的综合观测能力。     

《人工影响天气和气侯》

本书是由美国国家海洋大气局(NOAA)赫斯(Hess)编纂的一部主要介绍美国人工影响天气、气候研究成果的文章汇集,1974年出版。全书分七部分22章。第一部分“历史”(第1—2章)说明在1950年就已存在的实际工作者与多数气象学家对人工影响天气史所持的不同观点。第二部分“基础”(第3—5章)指出微物理基础,仪器观测方法,需进行仪器观测但尚     

气象卫星的云观测

云体现着不同尺度天气系统发生、发展和消亡的过程。云还通过反射太阳辐射和阻止地球发射辐射,维持着全球能量平衡。1960年气象卫星的出现,揭开了从浩瀚太空,俯视千变万化云系的历史。气象卫星云图的获取,加深了人们对天气、气候变化过程的认识,推进了大气科学的发展。本文围绕气象卫星云遥感主题,首先概述了利用卫星资料开展云检测、云相态识别、云光学厚度与等效粒子半径反演的原理和方法。而后,着重介绍了各类天气尺度和中尺度天气过程的云系特征。最后,文章回顾了国际卫星云气候方面的工作,展望了未来云观测技术的发展前景。