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1、1、極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星的觀測(cè)特點(diǎn)是什么優(yōu)缺點(diǎn)。(1)極軌衛(wèi)星(太陽同步軌)1)優(yōu)點(diǎn)有:由于太陽同步軌道近似為圓形,軌道預(yù)告、接收和資料定位都很方便;有利于資料的處理和使用;太陽同步軌道衛(wèi)星可以觀測(cè)全球,尤其是可以觀測(cè)兩極地區(qū);在觀測(cè)時(shí)有合適的照明,可以得到充足的太陽能。2)缺點(diǎn)是:可以取得全球資料,但觀測(cè)間隔長(zhǎng),對(duì)某地區(qū),一顆衛(wèi)星在紅外波段取得兩次資料; 觀測(cè)次數(shù)少,不利于分析變化快,生命短的中小尺度天氣系統(tǒng)。相鄰兩條軌道的資料不是同一時(shí)刻,這對(duì)資料 的利用不利。 (2)靜止衛(wèi)星1)優(yōu)點(diǎn):是衛(wèi)星高度高,視野廣闊,一個(gè)衛(wèi)星可對(duì)南北70°S-70°N,東西140個(gè)經(jīng)度,約占地球
2、表面13約億平方公里進(jìn)行觀測(cè);是可以對(duì)某一固定區(qū)域進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),約半小時(shí)提供一張全景圓面圖,特殊需要時(shí),35分鐘對(duì)某小區(qū)域進(jìn)行一次觀測(cè);是可以連續(xù)監(jiān)視天氣云系的演變,特別是生命短,變化快的中小尺度天氣系統(tǒng)。如果把間隔為5分鐘的圖片連接成電影環(huán),可以連續(xù) 觀察天氣云系的演變 。2)不足是:它不能觀測(cè)南北極區(qū)。由于其離地球很遠(yuǎn),若要得到清楚的圖片,對(duì)儀器的要求很高。衛(wèi)星軌道有限。 2、什么是可見光云圖有什么特征可見光云圖是衛(wèi)星掃描輻射儀在可見光譜段測(cè)量來自地面和云面反射的太陽輻射,如果將衛(wèi)星接收到的地面目標(biāo)物反射的太陽輻射轉(zhuǎn)換為圖像,衛(wèi)星接收到的輻射越大就用越白的色調(diào)表示,而接收到的輻射越小則用越
3、暗的色調(diào)表示,就可得到可見光云圖。特點(diǎn):1、反照率對(duì)色調(diào)的影響,在一定的太陽高度角下,反照率越大色調(diào)越白,反照率越小,色調(diào)越暗(1)水面反照率最小,厚的積雨云最大(2)積雪與云的反照率相近,僅從可見光云圖上色調(diào)難以區(qū)分(3)薄卷云與晴天積云,沙地的反照率項(xiàng)接近難以區(qū)分2、太陽高度角對(duì)色調(diào)的影響,太陽高度角決定了觀測(cè)地面照明條件,太陽高度角越大光照條件越好,衛(wèi)星接收到的反射太陽輻射也越大,否則越小3、什么是紅外云圖有何特征(1). 衛(wèi)星在紅外波段選用的通道有: 355393微米和微米。把微米通道云圖稱短波紅外云圖,而把微米通道云圖稱長(zhǎng)波紅外云圖。被測(cè)物體溫度越高,衛(wèi)星接收的輻射越大,溫度越低,輻
4、射越小。將這種輻射轉(zhuǎn)換成圖象,輻射大溫度高用黑色表示,輻射小溫度低用白色表示。即為一張黑白色紅外云圖。紅外云圖是一張物體的亮度溫度分布圖,而不是實(shí)際的溫度分布圖。(2). 紅外云圖的特點(diǎn)紅外(IR)圖象表示輻射面的溫度。在黑白圖象中,暗色調(diào)代表暖區(qū),亮色調(diào)代表冷區(qū)。云由于其溫度比較低而通常顯得比地表白。在這一點(diǎn)上,紅外(IR)圖象與可見光(VIS)圖象有些相似,但在其他方面,兩種圖象之間存在重要的差異。云頂溫度隨高度遞減,在紅外( IR)圖象中,不同高度上的云之間存在鮮明的對(duì)照。陸表和洋面之間有強(qiáng)烈溫度反差的地方,海岸線在紅外(IR)圖象上清晰可見,白天,陸地可比海洋顯得更暗(更暖),但在夜間
5、,陸地可比海洋顯得更亮(更冷)。當(dāng)陸表和洋面的溫度相同時(shí),從紅外(IR)圖象上,將識(shí)別不出海岸線。陸地和海洋之間的溫度反差在夏季和冬季最大,在春季和秋季最小。在紅外(IR)圖象上卷云清晰可見,尤其是當(dāng)它位于比它暖得多的地面之上時(shí)??商峁┯嘘P(guān)云紋理結(jié)構(gòu)的信息。紅外(IR)資料可以定量應(yīng)用,根據(jù)觀測(cè)到的云溫來估算相應(yīng)的云頂高度。增強(qiáng)處理多采用紅外云圖。4、什么是水汽圖像有何特征(1) 紅外波段5773微米是水汽強(qiáng)吸收帶,中心波長(zhǎng)約為67微米。衛(wèi)星在這一吸收帶測(cè)得的輻射主要是大氣中水汽發(fā)出的。將衛(wèi)星在這一波段測(cè)得的輻射轉(zhuǎn)換成圖象就得到水汽圖,通常在水汽圖上色調(diào)愈白,表示水汽越多,色調(diào)越黑,水汽越少。
6、(2)水汽(WV)圖象的基本特征:水汽( WV)圖象是從波長(zhǎng)為 67m附近的輻射得到的。這里不是大氣窗區(qū),而是以水汽為主要吸收氣體的一個(gè)譜區(qū);其中含有一個(gè)。中心位于67m水汽的強(qiáng)吸收帶。在強(qiáng)吸收帶中,到達(dá)衛(wèi)星的輻射主要來自對(duì)流層上部,吸收越強(qiáng),最終到達(dá)衛(wèi)星的輻射,其發(fā)射層越高。當(dāng)相對(duì)濕度減少時(shí),衛(wèi)星吸收到輻射量的主要貢獻(xiàn)層較低。是對(duì)流層中部更低的層。同普通的紅外(IR)圖象一樣,水汽(WV)圖象通常是將發(fā)射的輻射轉(zhuǎn)換成溫度來顯示的。水汽( WV)圖象上對(duì)流層上部越濕,色調(diào)越亮,對(duì)流層上部越干,色調(diào)越亮暗。由于溫度隨高度遞減,對(duì)流層上部高濕度區(qū)顯得冷(亮)而低濕度區(qū)顯得暖(暗)。即對(duì)流層上部是干
7、燥的,到達(dá)衛(wèi)星的輻射來自大氣中較低的層次。那里比較暖,在圖象上顯得較暗。5、紅外云圖上海陸色調(diào)有什么變化在冬季中高緯地區(qū),海面溫度高于陸面溫度,因此海面的色調(diào)比陸面的要暗,但是到夏季,陸面溫度要高于海面溫度,特別是在我國(guó)北方沿海地區(qū),春末夏初白天陸地增溫快,如山東半島地區(qū)就表現(xiàn)為較暗的色調(diào)。如果陸地與水面的溫度相近,則他們的色調(diào)相近,水陸界限也不清楚。在白天的陸地上,干燥地表的溫度變化大,其色調(diào)變化也大;潮濕或有植被覆蓋的地區(qū),溫度變化較干燥的地區(qū)小,故其色調(diào)變化也小。6、衛(wèi)星云圖上識(shí)別云的主要依據(jù)是什么 在衛(wèi)星云圖上識(shí)別云,一般是根據(jù)云的六個(gè)基本特征來判別,這六個(gè)特征是結(jié)構(gòu)型式、范圍大小、邊
8、界形狀、色調(diào)、暗影和紋理。(一)、結(jié)構(gòu)型式:在衛(wèi)星云圖上的結(jié)構(gòu)型式是指由于光的不同強(qiáng)弱的反射所形成不同明暗程度物象點(diǎn)的分布式樣,可以是有組織的,或是散亂的,即表現(xiàn)為一定的結(jié)構(gòu)型式。有帶狀、渦旋狀、細(xì)胞狀和線狀等,由云的分布型式能識(shí)別云的種類和了解形成云的物理過程。(二)、范圍大小:在衛(wèi)星云圖上云的種類不同,其表現(xiàn)的范圍也不同。(三)、邊界形狀:衛(wèi)星云圖上的云系都具有一定的邊界形狀。要區(qū)別云圖上的物象是云還是地表,或者識(shí)別云的種類,邊界形狀是重要依據(jù)。(四)、色調(diào)(亮度):色調(diào)也稱亮度或灰度,它指的是衛(wèi)星云圖上物象的明暗程度不同通道云圖上色調(diào)代表的意義也不同。在可見光云圖上的色調(diào)與反照率、太陽高
9、度角有關(guān)。對(duì)云而言,色調(diào)與云的厚度、云中粒子性質(zhì)和云面光滑程度有關(guān),一般說來,云的色調(diào)隨云的厚度加大而變白,在云厚和照明條件相同的情況下大水滴的云要比冰區(qū)白,大而厚的積雨云最白;水面的色調(diào)決定于水面的光滑程度、含鹽量、混濁度和水層的深淺,一般說來,光滑的水面表現(xiàn)為黑色,水愈混濁和水層愈淺,其色調(diào)愈淺。在紅外云圖上,物象色調(diào)決定于其本身溫度,并隨物象溫度變低而變白。(五)、暗影:暗影是指在可見光圖像上,在一定太陽高度角之下,高的目標(biāo)物在低的目標(biāo)物上的投影,所以暗影都出現(xiàn)在目標(biāo)物的背光一側(cè)。暗影可以出現(xiàn)在云區(qū)里面或云區(qū)邊界上,表現(xiàn)為一些細(xì)的暗線和斑點(diǎn)。(六)、紋理:紋理是用來表示云頂表面光滑程度的
10、一個(gè)判據(jù)。云的種類不一、或云的厚度不一,使得云頂表面很光滑或呈現(xiàn)多起伏的斑點(diǎn)和皺紋,或者表現(xiàn)為纖維狀。7、衛(wèi)星云圖上卷狀云、層狀云、積狀云的基本特征是什么(1)卷云的一般特點(diǎn)卷云的高度最高,由冰晶組成,具有透明性,反照率低,在可見光圖像上呈現(xiàn)淡灰色到白色不等,有時(shí)還可透過卷云看到地面目標(biāo)物。由于卷云的溫度比其它云都要低,在紅外圖像上表現(xiàn)為白色,與地表、中低云間形成明顯的反差,因而卷云在紅外圖像上表現(xiàn)最清楚,最容易辨認(rèn)。在水汽圖像上卷云是白亮的。(2)層狀云:在可見光云圖上,表現(xiàn)為一片光滑均勻的云區(qū),尺度范圍大。在可見光云圖上,色調(diào)從灰色到白色,且邊界光滑整齊清楚,受地表影響較大。(3)積狀云表
11、現(xiàn)為云帶、云線和細(xì)胞狀結(jié)構(gòu),紋理為多皺紋、多起伏和不均勻。邊界不整齊不光滑,在可見光云圖上是白色。8、可見光和紅外云圖上地表特征如何識(shí)別可見光云圖上,地表的色調(diào)主要取決于反照率而反照率又與土壤濕度、粗糙度、土壤類型及粒子大小和覆蓋于地表上的植被等有關(guān),地表的色調(diào)還隨季節(jié)而變。另外,一般情況下,陸地表面呈現(xiàn)淡灰到深灰。紅外云圖上,陸面的色調(diào)決定于地表的溫度分布,地表溫度越高,色調(diào)越暗,否則越淺。一般而言,目標(biāo)物間的溫度差異越大,目標(biāo)物邊界處的溫度梯度越陡,則越容易區(qū)別它們。另外,陸面的色調(diào)也隨緯度、季節(jié)和晝夜變化。9、衛(wèi)星云圖上能識(shí)別出哪些天氣尺度的云系帶狀云系:是一條大體上連續(xù)、具有明顯的長(zhǎng)軸
12、且其長(zhǎng)寬之比至少為4:l的云系。渦旋云系:是一條或多條不同云量和云類的螺旋云帶朝著一個(gè)公共中心輻合形成的,與大尺度渦旋相聯(lián)系。大尺度渦旋的水平范圍為6001500公里。逗點(diǎn)云系:形如逗號(hào)的云系。它形成和發(fā)展的原因是大氣的非均勻旋轉(zhuǎn),使云塊變形造成的。斜壓葉狀云系:氣象衛(wèi)星圖像上,與高空西風(fēng)急流中的鋒生相聯(lián)系的一種植物葉片狀云型,通常情況下,該云系在垂直方向深厚,地面伴有鋒生現(xiàn)象,并且還可能有地面氣旋形成。變形場(chǎng)云系:細(xì)胞狀云系:衛(wèi)星圖像上的形似細(xì)胞狀的云稱作細(xì)胞狀云系。其直徑為4080km,是由于冷空氣受到下墊面加熱,在水汽較充分的條件下形成的,10、各種云系與天氣系統(tǒng)有何關(guān)系帶狀云系:急流、
13、鋒面、赤道輻合帶都表現(xiàn)為帶狀云系; 渦旋云系:臺(tái)風(fēng)和氣旋(鋒面氣旋的后期變?yōu)闇u旋云系);逗點(diǎn)云系:高空槽前逗點(diǎn)云系,鋒面氣旋的初期,高空槽正渦度平流,高空急流;斜壓葉狀云系:西風(fēng)帶中的鋒生區(qū)和氣旋生成有關(guān);變形場(chǎng)云系:高空急流、鋒面、高空槽線、正渦度平流;細(xì)胞狀云系:對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)、急流軸。11、溫帶氣旋云型分幾個(gè)階段各有何特征波動(dòng)階段:鋒面云帶變寬,云區(qū)向冷空氣團(tuán)突起,出現(xiàn)暖鋒鋒生,云區(qū)的色調(diào)變白,中高云增多,頂部卷云表現(xiàn)為反氣旋彎曲,云區(qū)沒有渦旋結(jié)構(gòu),但在衛(wèi)星云圖上已可確定其發(fā)生;發(fā)展階段:鋒面云帶向冷區(qū)凸起部分越來越明顯,凸起的中高云區(qū)后部邊界開始向云區(qū)內(nèi)部凹進(jìn),干舌開始形成,凹的地方出現(xiàn)一
14、些不連續(xù)的斷裂云系;錮囚階段:氣旋后部的干舌越來越明顯,冷鋒云帶顯著加大,出現(xiàn)明顯的螺旋結(jié)構(gòu),錮囚云帶伸到氣旋中心,在冷鋒后的冷氣團(tuán)內(nèi)出現(xiàn)一條條圍繞氣旋的彎曲云線;成熟階段:螺旋云系最典型,云帶可以繞氣旋中心旋轉(zhuǎn)一周以上,干舌伸至氣旋中心,表明水汽供應(yīng)已被切斷,渦旋云系中心于地面到500hpa高低空的低壓中心相重合,表明氣旋不再繼續(xù);消散階段:螺旋云帶斷裂,云系不完整,云區(qū)內(nèi)中高云甚少,以中低云為主,云區(qū)出現(xiàn)無云區(qū),冷鋒云帶與螺旋云帶分開。12、冷暖鋒云系的主要特征是什么(1)冷鋒云系:與溫帶氣旋連接的冷鋒云帶,一般長(zhǎng)1000km左右,寬200300km,并且距渦旋中心越遠(yuǎn)云帶愈窄;云帶的氣旋
15、性曲率明顯。可見光圖像上,云帶的色調(diào)比較均勻,內(nèi)部嵌有一些對(duì)流性亮區(qū)。冬季在較高的緯度地區(qū),太陽高度角較低,冷鋒云帶的云頂高度不均勻性會(huì)造成云帶中多紋理結(jié)構(gòu)。(2)暖鋒云系:衛(wèi)星圖像上識(shí)別暖鋒比冷鋒困難,因?yàn)榕h只是溫帶氣旋初生階段才比較清楚,同時(shí)暖鋒的云區(qū)和云型多種多樣?;钴S暖鋒云系的明顯特征是:為一條寬300500km、長(zhǎng)幾百km的帶狀云區(qū),由多層云系組成,上部為大片卷云,其下為高層云、雨層云和積狀云,因而色調(diào)明亮,伴有較強(qiáng)降水;云區(qū)向冷空氣一側(cè)凸起,云區(qū)內(nèi)反氣旋彎曲的卷云紋線清晰可見。13、高空急流云系的特征是什么(1)中緯度地區(qū):在衛(wèi)星云圖上,高空急流云系一卷云為主,常表現(xiàn)為帶狀由于在
16、高空急流附近有強(qiáng)的風(fēng)速水平和垂直切變,所以其主要特點(diǎn)是:A 、高空急流云系主要位于急流軸南側(cè)(北半球而言),其左側(cè)光滑整齊并且與急流軸相平行B 、在急流呈反氣旋彎曲的地方,云系稠密,而在急流氣旋性彎曲的地方云系稀疏或消失,所以急流云系主要集中與反氣旋性彎曲急流軸的南側(cè)。C 、在可見光云圖上,急流云系的左側(cè)邊界有明顯的暗影(2)副熱帶地區(qū)A 、云系的長(zhǎng)寬之比甚大,表現(xiàn)為一條東北西南走向的云帶B 、云系于熱帶輻合帶相連接,或起源于熱帶輻合帶云系的北部邊緣處C 、云帶的左屆通常整齊光滑,時(shí)常出現(xiàn)橫向波動(dòng)云系,一些小的云線垂直于急流云帶14、臺(tái)風(fēng)云系的基本特征是什么云區(qū)直徑至少要達(dá)150km,持續(xù)時(shí)間
17、至少在24h以上,云區(qū)內(nèi)氣流活動(dòng)加強(qiáng),云系色調(diào)變白,卷云面積擴(kuò)大,在氣旋性對(duì)流云四周只有一些向外輻散的短卷云線,在氣旋性對(duì)流云四周的卷云邊界很光滑,或與急流云帶相遇,云區(qū)內(nèi)出現(xiàn)渦旋結(jié)構(gòu),并且越來越強(qiáng)。16、水汽圖象上水汽的邊界形式有哪幾種內(nèi)邊界和“頭邊界”;干涌邊界和底涌邊界;(阻高)平行急流邊界和“斜壓葉”水汽邊界;(高空槽)回流邊界(阻高)18、衛(wèi)星云圖上干氣流的位置及特征如何干氣流位于對(duì)流層中下層,來自對(duì)流層中上部高空槽后的干冷空氣緊挨暖輸送帶的左邊空氣。干氣流是從槽后以反氣旋方式下沉的氣流中分離出來的,而后穿越槽線流向東北,并平行與暖輸送帶的左邊緣,雖然這支氣流是上升的,但是干的,干氣
18、流南部連續(xù)下沉,當(dāng)接近地面時(shí)變暖變干,伴隨下沉氣流產(chǎn)生的地面強(qiáng)風(fēng),在我國(guó)的北方地區(qū)產(chǎn)生沙塵暴天氣。20、 可見光云圖上的亮度與反照率、太陽高度角、云的厚度、云的種類和組成有何關(guān)系(1)反照率對(duì)可見光云圖上色調(diào)的影響:在一定的太陽高度角下,物體的反照率愈大,它的色調(diào)就愈白;反照率愈小,色調(diào)越暗。在可見光(VIS)圖象上,卷云(Ci)通常是透明的。(2)亮度還取決于太陽光的強(qiáng)度以及太陽和衛(wèi)星相對(duì)于地球的位置。太陽直射時(shí)色調(diào)亮,斜射時(shí)色調(diào)越暗??梢姽鈭D象可用于區(qū)分海洋、陸地和云。海洋和湖泊具有低的反照率,在可見光圖象上顯得暗。(3)亮度或反照率取決于它們的物理特性: 高反照率的云具有的特點(diǎn)是:云的厚
19、度大;云水(冰)含量高;云滴的平均尺度小,色調(diào)亮。 低反照率的云具有的特點(diǎn)是:云的厚度??;云水(冰)含量低;云滴的平均尺度大色調(diào)較暗。 云水含量和云的厚度是識(shí)別云很重要的因素。最亮的云是深厚、活躍的鋒面云系或強(qiáng)對(duì)流云團(tuán),最不亮的云是薄卷云或破碎消散含水量很少的云。濃積云和多層云最亮,水云比冰云亮。21、衛(wèi)星觀測(cè)儀器應(yīng)滿足的條件是什么選用大氣窗區(qū)避開氣體吸收和散射的波段;儀器通道波長(zhǎng)間隔要有一定寬度,通道盡量選在太陽輻射或地球大氣輻射較大的地方以獲更多的能量?jī)x器通道選在最能區(qū)分所要探測(cè)目標(biāo)物的譜段。23、分析衛(wèi)星云圖,通常要分析哪幾方面的內(nèi)容(1)要將不同通道的云圖區(qū)別開來,是張可見光還是紅外云
20、圖(2)把云和地表區(qū)別開來,云和積雪等;(3)識(shí)別不同種類的云,高云、中云、低云、積云、層云等;(4)分析云系分布、對(duì)應(yīng)的天氣系統(tǒng)、發(fā)展階段和未來演變;(5)從云圖估計(jì)各種氣象要素;如風(fēng)、溫度、濕度、大氣穩(wěn)定度、垂直運(yùn)動(dòng)、渦度、云參數(shù)和降水等。(6)將衛(wèi)星云圖與常規(guī)天氣圖,雷達(dá)資料等結(jié)合全面綜合分析。25、卷云的一般特征是什么卷云的一般特點(diǎn):卷云的高度最高,由冰晶組成,具有透明性,反照率低,在可見光圖像上呈現(xiàn)淡灰色到白色不等,有時(shí)還可透過卷云看到地面目標(biāo)物。由于卷云的溫度比其它云都要低,在紅外圖像上表現(xiàn)為白色,與地表、中低云間形成明顯的反差,因而卷云在紅外圖像上表現(xiàn)最清楚,最容易辨認(rèn)。在水汽圖
21、像上卷云是白亮的。26、積雨云的主要特征是什么積雨云:在衛(wèi)星圖像上的積雨云常是幾個(gè)雷暴單體的集合,主要特點(diǎn)有:在可見光圖像上和紅外圖像上,積雨云色調(diào)都是最白最亮的;積雨云頂比較光滑,只有當(dāng)出現(xiàn)穿透性強(qiáng)對(duì)流云時(shí),才在可見光圖像上顯示不均勻的紋理.高空風(fēng)速垂直切變很大時(shí),積雨云的上風(fēng)一側(cè)邊界光滑整齊,下風(fēng)一側(cè)出現(xiàn)羽狀卷云砧;當(dāng)高空風(fēng)很小,風(fēng)的垂直切變較小時(shí)積雨云表現(xiàn)為一個(gè)近乎圓形的云團(tuán);在可見光圖像上,積雨云常具有暗影,特別是積雨云頂很高、太陽高度角較低、下表面色調(diào)較淺時(shí),暗影更加顯著。根據(jù)積雨云的暗影可以估計(jì)對(duì)流發(fā)展的強(qiáng)烈程度,并且可以將它與其周圍的中低云區(qū)區(qū)別開;積雨云的尺度相差很大,小的幾十
22、公里,大的達(dá)幾百公里,一般說來,初生的積雨云尺度小,呈顆粒狀,邊界十分光滑;成熟的積雨云云體較大,頂部出現(xiàn)向四周散開的卷云羽;消亡的積雨云色調(diào)變暗,為一片松散的卷云區(qū)。積雨云和多層云系在衛(wèi)星圖像上都呈現(xiàn)白亮,但是它們?cè)菩蜕喜煌?,積雨云表現(xiàn)為云團(tuán)或塊狀,而高層云常表現(xiàn)為均勻的一大片。27、中云(高層云和高積云)的基本特征是什么在氣象衛(wèi)星圖像上,由于高積云單體遠(yuǎn)小于氣象衛(wèi)星儀器的分辨率,所以無法將高層云和高積云區(qū)分開,只能將高層云和高積云統(tǒng)稱為中云。中云在氣象衛(wèi)星圖像上常表現(xiàn)為一大片,范圍可達(dá)二萬到二十萬平方公里;其形狀可以是渦旋狀、帶狀、線狀和逗點(diǎn)狀。在可見光圖像上,與鋒面、氣旋相連的中云色調(diào)很
23、白,紋理均勻,呈一大片或帶狀,常常伴隨低云(雨層云)和降水同時(shí)出現(xiàn);如果中云下面沒有低云,則其色調(diào)從灰色到白色不等;如果只有一層薄的中云,其色調(diào)表現(xiàn)為灰色。中云區(qū)內(nèi)常多斑點(diǎn)。在紅外圖像上,中云的色調(diào)介于高云和低云之間的中等程度的灰色,較厚的中云呈淺灰色。27、積云、濃積云的基本特征是什么氣象衛(wèi)星圖像上的積云、濃積云實(shí)際上是積云群,這些積云群在地面觀測(cè)中是不容易看到的,常表現(xiàn)為云帶、云線和細(xì)胞狀結(jié)構(gòu);紋理為多皺紋、多起伏和不均勻。在可見光圖像上的紋理不均勻是由于積云內(nèi)部高度不一、厚度有參差、云的形狀不規(guī)則以及有暗影等原因造成的;在紅外圖像上的紋理不均勻是由于云區(qū)內(nèi)對(duì)流云頂溫度不一致引起的,對(duì)流較
24、強(qiáng)的濃積云云頂較冷,色調(diào)較白,對(duì)流弱的積云頂較暖,色調(diào)較暗,由此造成暗淡相間的紋理。28、 低云(層積云、層云(霧)、雨層云)基本特征是什么(1)層積云:由于層積云是行星邊界層內(nèi)空氣的亂流混合造成的,所以在可見光圖像上表現(xiàn)為多起伏的球狀云區(qū),常是一大片或成帶狀,在洋面上呈球狀的閉合細(xì)胞狀云系。在紅外圖像上,層積云表現(xiàn)為灰到深灰色,可以將其與中云區(qū)分開。如果層積云的細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)不明顯,則在氣象衛(wèi)星圖像上表現(xiàn)為與層云(霧)一樣的特征。(2)層云(霧):由于氣象衛(wèi)星觀測(cè)無法判斷云底是否到達(dá)地面,所以在衛(wèi)星圖像上不能將層云和霧區(qū)別開,層云與霧的特征在衛(wèi)星圖像上類似。在可見光圖像上,層云和霧表現(xiàn)為一片光滑
25、均勻的云區(qū),其色調(diào)從白色到灰色,這主要決定于云的稠密程度和太陽高度角。如果層云和霧很厚(超過300米),則表現(xiàn)為白或很白的色調(diào)。層云與霧的邊界光滑清楚,并且常常沿著山脈或海岸線或一條低空風(fēng)切變線突然結(jié)束,層云和霧的這種特征是識(shí)別它的主要依據(jù)之一。在紅外圖像上,到夜間,近地面存在輻射逆溫,層云或霧的頂部溫度反而比四周無云地表要暖,這時(shí)在紅外圖像上,云區(qū)比四周無云區(qū)地表顯得更黑,這種現(xiàn)象在紅外圖像上稱做“黑層云”或“黑霧”。如果夜間霧和層云比四周地表亮,這種霧或?qū)釉埔欢ê芎?,?nèi)部還可能出現(xiàn)對(duì)流,這些地區(qū)還會(huì)出現(xiàn)毛毛雨。(3)雨層云:在可見光圖像上,雨層云的色調(diào)從白到灰白不等。當(dāng)太陽高度角較低時(shí),可
26、以在雨層云中出現(xiàn)紋線。一般說來,雨層云出現(xiàn)在鋒面云帶中,另外在熱帶季風(fēng)云系中也可以見到。雨層云在紅外圖像上為均勻的灰色到白色。30、影響可見光、紅外云圖亮度的主要因素各有哪些可見光云圖的色調(diào)決定于物體的反照率和太陽高度角,若反射太陽輻射大,色調(diào)就白,反之就暗。而反射太陽輻射決定于入射到目標(biāo)物的太陽輻射及目標(biāo)物的反照率兩個(gè)因素。(1)反照率對(duì)可見光云圖上色調(diào)的影響(2)亮度還取決于太陽光的強(qiáng)度以及太陽和衛(wèi)星相對(duì)于地球的位置。太陽直射時(shí)色調(diào)亮,斜射時(shí)色調(diào)越暗。(3)亮度或反照率取決于目標(biāo)物的物理特性。紅外云圖的色調(diào)決定于物體溫度:物體溫度越高,接收輻射越大,色調(diào)暗;溫度越低,輻射越小,色調(diào)白。31
27、、地表面反射的強(qiáng)弱與什么有關(guān)地表面反射的強(qiáng)弱與物體的反照率和太陽高度角有關(guān),反照率隨波長(zhǎng)、地面顏色、干濕度、粗糙度和太陽高度角而變。地表面特征對(duì)反照率的影響有:(1)土壤粒子對(duì)反照率的影響:通常土壤顆粒越小,顆粒間的空隙越小,吸收越少反射越大。 (2)土壤水份對(duì)反照率的影響 :干燥的砂質(zhì)土具有較高的反照率,隨土壤濕度加大,反照率明顯減小。土壤濕度增大到一定值時(shí),反照率將緩慢減小,當(dāng)土壤達(dá)到吸濕極限時(shí),反照率將幾乎不變。 (3)反照率隨波長(zhǎng)的變化:反照率是波長(zhǎng)的函數(shù),各種物體的反照率隨波長(zhǎng)的變化不一樣,選擇多波段,可將某些物體區(qū)別開來。從可見光到近紅外波段,干燥土壤的反照率隨波長(zhǎng)增大而增大,潮濕
28、土壤則增加較小,水體的反照率隨波長(zhǎng)加大而減小。(4)植被的反照率:有植被覆蓋的地表,其反照率與植物的種類、地面覆蓋度、作物生長(zhǎng)發(fā)育和顏色有關(guān)。(5)、冰雪的反照率:雪的反照率在小于08微米波段幾呼接近100,在大于08微米波段隨波長(zhǎng)的增加而減小。(6)水體的反射特性:水的反照率與水的混濁度,含鹽量和葉綠素的濃度有關(guān)。利用它們這些關(guān)系可以探測(cè)水中泥沙量,葉綠素等。(7)云層的反照率:云的反照率與云的厚度、云的種類和組成有關(guān)。云層愈厚,反照率愈大,積雨云反照率最大,水滴組成的云比冰晶組成的云(同厚度)的反照率要大。云層增多,反照率增加。32、造成地球大氣輻射衰減的主要原因是什么地球大氣輻射在大氣中
29、傳輸時(shí),造成衰減的原因有大氣的吸收和散射。但由于地球大氣輻射能主要集中于3120微米范圍內(nèi),且當(dāng)波長(zhǎng)3微米時(shí)。雷利散射很小,可以忽略不計(jì),所以造成地球大氣輻射衰減的主要原因是大氣氣體的吸收。包括水汽(、)、二氧化碳(、)、臭氧(、)等的吸收。(1)、水汽:=主要吸收帶有、和微米吸收帶。(2)、二氧化碳:主要吸收帶有波長(zhǎng)、和微米,各譜線之間的距離和強(qiáng)度都是規(guī)則的。(3)、臭氧:強(qiáng)吸收位于微米,弱吸收位于和微米。33、太陽常數(shù)太陽常數(shù)是指在不考慮大氣作用,在平均日地距離處,垂直于太陽入射的表面上接收到太陽的輻照度。根據(jù)高空氣球,飛機(jī),衛(wèi)星測(cè)量到的太陽常數(shù)數(shù)值為1353瓦/米2,其估計(jì)誤差為
30、7;21瓦/米2。太陽常數(shù)的變化與太陽黑子數(shù)有關(guān)。34、太陽輻射通過大氣到地球時(shí)、大氣和云層所反射、吸收、地表吸收各占多少實(shí)際到達(dá)地球大氣頂?shù)奶栞椛渫ㄟ^大氣時(shí),約35被地球、大氣和云層所反射,約有17的太陽輻射被大氣吸收,約占47到達(dá)地球表面,并為地球表面吸收。35、地球發(fā)射的能量如何表示地球大氣系統(tǒng)發(fā)出的輻射主要是紅外輻射。對(duì)于>微米的紅外波段,物體的比輻射率近似為1,因此可以把地球大氣系統(tǒng)近似看作黑體,由此可以由黑體輻射定律估算出地球大氣系統(tǒng)具有的平均溫度。如果到達(dá)地球并被其吸收的太陽輻射為:(1一rs)R2S0 式中rs是行星的平均反照率,R是地球半徑,S。是太陽常數(shù)。并且地球大
31、氣系統(tǒng)吸收這些太陽輻射后全部轉(zhuǎn)化為紅外輻射向空間發(fā)射,則其出射度為:M= (1一rs)R2S0 /4R2= (1一rs)S0 /436、太陽、地球的輻射溫度大約是多少太陽的輻射溫度大約是5900K,其峰值約在05m,是可見光波譜的中心。地球的輻射溫度大約是300K,其峰值在10一12m附近紅外區(qū)域內(nèi)。 論述:氣象衛(wèi)星的發(fā)展和衛(wèi)星觀測(cè)資料的應(yīng)用對(duì)氣象資料的作用。從六十年代初第一顆氣象衛(wèi)星成功發(fā)射至今四十多年內(nèi),衛(wèi)星探測(cè)在天氣分析預(yù)報(bào)和大氣研究等領(lǐng)域發(fā)揮了重大的作用,取得了明顯的效果,主要為以下幾方面。 (1)增加了氣象資料的內(nèi)容和范圍“氣象衛(wèi)星觀測(cè)體系的建立,大大地豐富了氣象觀測(cè)的內(nèi)容和范圍,使
32、大氣探測(cè)技術(shù)和氣象觀測(cè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段,突破了人類只能在大氣底層觀測(cè)大氣變化的局限性。一些難以觀測(cè)的資料和地區(qū),現(xiàn)在都能從氣象衛(wèi)星上得到實(shí)現(xiàn)。(2)青藏高原天氣分析預(yù)報(bào)的重要依據(jù) 由于青藏高原地廣站稀,氣象資料十分缺乏,衛(wèi)星資料之后,大大改善了青藏高原地區(qū)的天氣分析和預(yù)報(bào),揭露了一些天氣系統(tǒng)、解釋了一些以前無法說明的天氣現(xiàn)象。如冷,暖鋒等天氣系統(tǒng)、夏季季風(fēng)云系、孟加拉灣風(fēng)暴等也影響青藏高原上的天氣。 (3)監(jiān)視暴雨和強(qiáng)雷暴天氣 暴雨和強(qiáng)雷暴危害性大,尺度小,生命短,用常規(guī)觀測(cè)資料很難抓住它,靜止氣象衛(wèi)星觀測(cè)范圍大、觀測(cè)時(shí)間間隔短、辨率高,是及早發(fā)現(xiàn)和連續(xù)監(jiān)視這種危險(xiǎn)天氣的有效工
33、具。(4)監(jiān)視海洋上的天氣系統(tǒng) 在熱帶海洋地區(qū),資料稀少,所以用常規(guī)氣象資料不容易追蹤洋面天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展和移動(dòng)。衛(wèi)星云圖是監(jiān)視洋面上天氣系統(tǒng),特別是臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的重要工具。 (5)加深了對(duì)天氣系統(tǒng)的理解 衛(wèi)星觀測(cè)得到海洋、高原和沙漠等地區(qū)的氣 象資料,大大地改進(jìn)了這些地區(qū)的天氣分析,加深了對(duì)天氣系統(tǒng)的理解。如青藏高原的作用、天氣系統(tǒng)的及早發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)等。(6)改進(jìn)了長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào) 衛(wèi)星能提供南北半球的環(huán)流和中低緯環(huán)流間相互作用的有關(guān)資料。作用在幾天或幾個(gè)星期后影響中緯度地區(qū),應(yīng)用這些資料可以幫助制作長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。如海面溫度、地表和洋面上的冰雪覆蓋資料、地球大氣和宇宙間的輻射
34、能交換資料,可以研究海氣交換、整個(gè)地球的氣 候變遷等。 (7)為海上活動(dòng)提供有用的資料 海洋上的冰,水狀態(tài)對(duì)全球天氣有重要的影響,海溫、海冰、海面狀態(tài)等。避開不利的天氣和海上巨浪,由海冰分布圖,尋找水路的最佳航線,繞過危險(xiǎn)的巨大冰山,節(jié)省時(shí)間和花費(fèi)改進(jìn)海上航運(yùn)業(yè)務(wù) 。發(fā)現(xiàn)海洋污染,對(duì)海洋實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)視,研究海岸、河口的形態(tài)及泥沙、保護(hù)海岸和海域。提供海洋信息、反映魚類生態(tài)幫助海洋捕撈。(8)提供農(nóng)業(yè)氣象資料 提供日照、降水,溫度和一些重要天氣現(xiàn)象等資料,進(jìn)行農(nóng)業(yè)區(qū)劃,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),作好產(chǎn)量預(yù)報(bào)。(9)在軍事氣象方面的應(yīng)用 用于軍事保障工作。如空軍靶場(chǎng),著陸場(chǎng)預(yù)報(bào)、遠(yuǎn)程轟炸機(jī)航線天氣預(yù)報(bào)、危險(xiǎn)天氣警報(bào)、特種軍事勤務(wù)保障、彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)的計(jì)算、氣象參數(shù)對(duì)通信和雷達(dá)系統(tǒng)的影響 計(jì)算等。 軍用氣象衛(wèi)星,建立軍事衛(wèi)星觀測(cè)體系,現(xiàn)代化國(guó)防,空間科學(xué)和尖端武器的發(fā)展,在戰(zhàn) 時(shí),獲取敵區(qū)的氣象資料。(10)收集和轉(zhuǎn)發(fā)各種氣象資料 空間觀測(cè)平臺(tái),資料收集和轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái),可以收集船舶、氣球、漂浮站及自動(dòng)氣象站資料,并傳送給資料處理中心,然后通過衛(wèi)星向世界各地播發(fā)。氣象衛(wèi)星還可兼作通訊之用。 (11)空間環(huán)境監(jiān)測(cè) 進(jìn)行空間環(huán)
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