1、氣象衛(wèi)星圖像及其在天氣預報中的應用 江燕如10/11/2022氣象衛(wèi)星圖像全球大氣探測的現(xiàn)狀占全球面積70%以上的廣闊的海洋、高原、沙漠和兩極地區(qū)，常規(guī)大氣探測嚴重缺乏;（在我國西部尤為突出）.中、小尺度天氣預報和研究，在目前常規(guī)探測資料較密集的地區(qū)，時空密度嚴重不足(大網(wǎng)捕小魚).特種觀測資料（大氣化學觀測，如大氣臭氧、二氧化硫等）嚴重缺乏.利用衛(wèi)星空基平臺不受地域限制的優(yōu)勢進行全球大氣探測，是最終解決全球環(huán)境和氣候預報問題的關鍵.全球大氣探測的現(xiàn)狀占全球面積70%以上的廣闊的海洋、高原、沙氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學 在衛(wèi)星上攜帶有各種氣象觀測儀器，測量諸如大氣溫度、濕度、風、云和輻射等氣象要素以

2、及各種天氣現(xiàn)象，這種專門用于氣象目的的衛(wèi)星稱為氣象衛(wèi)星。它的出現(xiàn)極大地促進了大氣科學的發(fā)展，在探測理論和技術、災害性天氣監(jiān)測、天氣分析預報等方面發(fā)揮了重要作用。從而促進了一門新的學科-衛(wèi)星氣象學的形成。氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學氣象衛(wèi)星分類按衛(wèi)星軌道可以分為兩類：（1）極地太陽同步軌道衛(wèi)星，其衛(wèi)星的軌道平面與太陽始終保持相對固定的取向，衛(wèi)星幾乎以同一地方時經(jīng)過世界各地。（2）地球同步氣象衛(wèi)星，又稱靜止氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星相對某一區(qū)域是不動的。因而由靜止氣象衛(wèi)星可連續(xù)監(jiān)視某一固定區(qū)域的天氣變化。氣象衛(wèi)星分類風云1號氣象衛(wèi)星中國第一代極地太陽同步軌道氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射二顆，分別為FY-1A和FY -1B，于1

3、988年9月7日和1990年9月3日用長征四號火箭發(fā)射，衛(wèi)星三軸定向，每天繞地球為14圈。衛(wèi)星攜帶多光譜可見光紅外掃描輻射儀，它有五個通道，用于獲取晝夜可見光、紅外云圖，冰雪覆蓋、植被、海洋水色、海面溫度等。風云1號氣象衛(wèi)星風云2號氣象衛(wèi)星（系列）中國的靜止氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星帶有多通道掃描輻射儀，一個可見光，二個紅外，其中一個是水汽通道，衛(wèi)星觀測時間分辨率為30分鐘；空間分辨率：對可見光（0.550.75m）為1. 25公里（星下點附近）、紅外（10.512.5m）為5公里、水汽圖為5公里。風云2號氣象衛(wèi)星（系列）風云二號靜止氣象衛(wèi)星作用:獲取白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖;進行天氣圖傳

4、真廣播，供國內外氣象資料利用站接收利用;收集氣象、水文和海洋等數(shù)據(jù)收集平臺的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù);監(jiān)測太陽活動和衛(wèi)星所處軌道的空間環(huán)境，為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境科學研究提供監(jiān)測數(shù)據(jù)。風云二號衛(wèi)星應用的亮點 :“雙星觀測、互為備份”；（1050E&86.50E）雙星組網(wǎng)運行觀測（15分鐘間隔），重疊區(qū)動畫技術非常出色； 風云二號靜止氣象衛(wèi)星作用:E星（123.5E ），是C、D業(yè)務星的在軌備份星和接替星 E星（123.5E ），是C、D業(yè)務星的在軌備份星和接替星 風云三號a星中國第二代極軌氣象衛(wèi)星的首發(fā)星 風云三號A星具備了全球、全天候、多光譜、三維、定量遙感探測，實現(xiàn)了中國氣象衛(wèi)星從單一遙感成像到地球環(huán)境

5、綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從km級分辨率到百米級分辨率、從國內接收到極地接收的四大技術新突破，其衛(wèi)星載荷技術性能已經(jīng)接近并部分超過歐洲和美國極軌氣象業(yè)務衛(wèi)星的水平，同時也為中國氣象業(yè)務發(fā)展，特別是數(shù)值預報業(yè)務發(fā)展提供重要的探測手段和科學數(shù)據(jù)。 風云三號a星中國第二代極軌氣象衛(wèi)星的首發(fā)星2008年5月29日11時58分廣州衛(wèi)星站成功接收風云三號a星首幅云圖2008年5月29日11時58分廣州衛(wèi)星站成功接收衛(wèi)星云圖與天氣預報分解課件東北太平洋颶風HERNAN于北京時間2008.8.9晚上加強為三級颶風，中心附近最大風力有16級（54米/秒，相當于195公里/小時） HERNAN的臺風眼清晰可

6、見 東北太平洋颶風HERNAN于北京時間2008.8.9晚上加強氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學 衛(wèi)星氣象學是指利用氣象衛(wèi)星探測各種氣象要素，并將衛(wèi)星探測到的資料如何應用于大氣科學的一門學科。它與氣象衛(wèi)星是完全不同的概念。 包括氣象衛(wèi)星探測原理、氣象衛(wèi)星探測資料處理方法、氣象衛(wèi)星資料解釋應用以及相應的接收處理技術等4個主要方面的衛(wèi)星氣象學是大氣科學的一個重要分支學科。 氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星氣象學氣象衛(wèi)星實現(xiàn)全球大范圍在空間自上向下觀測 與地面觀測完全不同。對云的觀測，其觀測到的是云頂特征。 有幾層云時，首先觀測到的是高云；若高云很薄，則可透過高云看到中低云。 氣象衛(wèi)星的大范圍觀測，使得占地球4/5的海洋、荒蕪人

7、煙的沙漠和高原都可從衛(wèi)星探測獲取氣象資料，從而深入了解全球大氣活動。氣象衛(wèi)星實現(xiàn)全球大范圍在空間自上向下觀測 1960年代初第一顆氣象衛(wèi)星成功發(fā)射以來，衛(wèi)星探測在天氣分析和大氣科學研究中發(fā)揮了重大作用。衛(wèi)星云圖是氣象衛(wèi)星最易最早進行的觀測項目之一，也是最早在氣象業(yè)務中發(fā)揮作用的衛(wèi)星資料。 1960年代初第一顆氣象衛(wèi)星成功發(fā)射以來，衛(wèi) 衛(wèi)星云圖為天氣預報提供云參數(shù)、大氣流場和各種大氣物理過程等重要的氣象信息，能監(jiān)視常規(guī)天氣圖上無法發(fā)現(xiàn)的諸如中、小尺度災害性天氣現(xiàn)象；更重要的是衛(wèi)星云圖能提供海洋、人煙稀少的高原和沙漠地區(qū)的氣象資料。同時，由于衛(wèi)星云圖的時空分辨率高，對于監(jiān)測海洋、地理、農作物生長和

8、森林火災有重要作用。 衛(wèi)星云圖為天氣預報提供云參數(shù)、大衛(wèi)星探測的分辨率衛(wèi)星儀器能區(qū)分兩個物體的最小距離。表示衛(wèi)星探測分辨率通常有三個參數(shù)：空間分辨率：衛(wèi)星在某一瞬時觀測到地球的最小面積，這最小面積又稱象元（或象素）。從衛(wèi)星到這最小面積間構成的空間立體角稱瞬時視場。衛(wèi)星的空間分辨率與衛(wèi)星的高度有關，衛(wèi)星高度越高，分辨率越低，而且與衛(wèi)星視角有關，視角越傾斜，觀測面積越大，分辨率就差。 灰度分辨率：在衛(wèi)星云圖上，如果兩個鄰接瞬時視場內目標物的反照率或溫度相等，則其色調一樣，無法區(qū)別它們。但是當這兩個瞬時視場目標物的反照率或溫度有差異，并達到一定數(shù)值時，這兩個視場就可以被分辨，這個能分辨的最小溫度差或

9、反照率差異稱做灰度分辨率。時間分辨率：指衛(wèi)星對某一觀測區(qū)域進行一次觀測的時間間隔。靜止氣象衛(wèi)星對固定區(qū)域每隔半小時進行一次觀測，具有很高的時間分辨率。衛(wèi)星探測的分辨率衛(wèi)星儀器能區(qū)分兩個物體的最小距離。表示衛(wèi)星對天氣預報來說，衛(wèi)星云圖分析的主要內容有：區(qū)分不同通道的云圖，即這是一張可見光云圖還是紅外云圖？把地表和云區(qū)別開來，尤其是將云和雪區(qū)別開來；識別不同種類的云，是中云還是高云？是積雨云還是層狀云等？它們有哪些相同之處？有哪些不同的地方？識別不同類型的地表，是陸地還是水體？等等；分析大范圍云的分布，及其對應的天氣系統(tǒng)，根據(jù)天氣尺度云系特點確定天氣系統(tǒng)發(fā)展的階段，預告其未來變化；從衛(wèi)星云圖估算氣

10、象要素，如風、溫度、濕度、大氣穩(wěn)定度、垂直運動、渦度、云參數(shù)（云量、云頂溫度（高度）和光學特性）和降水等；將衛(wèi)星資料與常規(guī)天氣資料、雷達等探測資料結合在一起，進行綜合分析，為天氣預報提供可靠的依據(jù)。對天氣預報來說，衛(wèi)星云圖分析的主要內容有： 隨著衛(wèi)星探測技術的高速發(fā)展，衛(wèi)星觀測通道越來越多，圖象種類大大增加，經(jīng)處理后定量的衛(wèi)星資料也越來越多，衛(wèi)星云圖的應用前景廣闊。衛(wèi)星攜帶的成像儀在不同譜段測量的輻射轉換成不同色調的圖像就得到衛(wèi)星圖像。一種是衛(wèi)星云圖，它主要反映大氣中云系分布；另一種是水汽圖，其主要表示大氣中水汽分布。 隨著衛(wèi)星探測技術的高速發(fā)展，衛(wèi)星 可見光云圖的特點 可見光是波長從0.35

11、0.80m很狹窄的波段。衛(wèi)星在可見光譜段選用的波長間隔有：0.520.75m和0.580.68m。 衛(wèi)星上的掃描輻射儀接收來自地表和云表面對太陽輻射中可見光波段的反射，經(jīng)過轉換而得到圖像。其色調決定于反射可見光輻射能的大小，若反射可見光輻射能大，色調就白（或稱為亮），也稱為地表或云表面的反照率強，反之就黑(暗)。 可見光云圖的特點反照率對可見光云圖上色調的影響 在一定的太陽高度角下，衛(wèi)星接收到的輻射僅決定于物體的反照率，物體的反照率越大，它的色調越白；反照率越小，色調越暗。 比較各種云和地面目標物體的反照率，水面的反照率最低，厚的積雨云最大；積雪與云的反照率十分接近，所以僅從可見光云圖上的色調

12、難以區(qū)別云和積雪；薄卷云與晴天積云、沙地的反照率也很接近，不易區(qū)別。而水面，象湖泊、海洋的反照率很小，表現(xiàn)為黑色，陸地反照率比海洋略大，表現(xiàn)為灰色，而潮濕或森林覆蓋的地區(qū)表現(xiàn)為灰暗的色調。反照率對可見光云圖上色調的影響 可見光云圖上主要目標物的色調 可見光云圖上主要目標物的色調 太陽高度角對可見光云圖上色調的影響 色調除了與目標物的反照率大小有關，還決定可見光射入到目標物的輻射能大小，也就是與太陽高度角有關。太陽高度角決定了衛(wèi)星觀測地面時的照明條件，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。因而目標物的色調還與每天衛(wèi)星觀測的時刻和季節(jié)有關，如在北半球冬季中高緯度地

13、區(qū)，太陽高度角很低，照明差，圖片色調十分灰暗。又如衛(wèi)星在早晨或傍晚觀測，太陽高度角也很低，圖片色調也很暗。太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響 對于同一圖片上的各個點的太陽高度角也不同，若是上午的云圖，圖片右半側（東面一側）的太陽高度角較高，色調明亮，而左半側，太陽高度角低，色調較暗。反之也可以根據(jù)這一特點判斷云圖的觀測時刻，是否是可見光云圖。對于靜止衛(wèi)星中午的云圖，整個觀測區(qū)的光照條件較好，物像間的反差明顯，圖片明亮。同一物體中午時在云圖上的亮度就比早晨或傍晚時亮，早晨或傍晚的可見光云圖也會表現(xiàn)出半邊亮半邊暗。太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見

14、光云圖上色調的影響半邊亮半邊暗太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響太陽高度角對可見光云圖上色調的影響可見光云圖的特點 由于早晨或傍晚的太陽高度角低，當云頂高低不一時，也會表現(xiàn)出高的目標物在低的目標物上投的影子，暗影出現(xiàn)在目標物的

15、背光一側。暗影的寬度與太陽高度角和云頂高度差有關，當太陽高度角較低或云頂之間高度差大時，迎太陽一側很明亮，而背光一側出現(xiàn)暗影，而且暗影又寬又清楚?？梢姽庠茍D的空間分辨率比紅外云圖高?？梢姽庠茍D的特點可見光云圖的特點 水體反照率小在云圖上呈黑色。但是，如果太陽光從水面單向反射到衛(wèi)星儀器內，在可見光云圖上會出現(xiàn)一片色調較淺的區(qū)域，或是小而明亮的區(qū)，這些區(qū)稱做太陽耀斑區(qū)；它表明水面有微波或水面平靜?？梢姽庠茍D的特點所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射( 當然黑體仍然要向外輻射)。 紅外云圖的特點衛(wèi)星上的掃描輻射儀感應接收地球和云表面(云頂)發(fā)射波長為10.5-12.5m之間的紅

16、外輻射能，并將輻射能轉換成目標物表面的等效黑體溫度，并用圖像把它們表示出來，構成紅外云圖。所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射( 紅外云圖的特點在紅外云圖上的色調分布反映的是地面或云面的紅外輻射或亮度溫度分布，在這種云圖上，色調越暗，溫度越高，衛(wèi)星接收到的紅外輻射越大；色調越淺，溫度越低，輻射越小。根據(jù)衛(wèi)星云圖上的色調差異可以估計地面、云面的溫度分布。將紅外譜段的云和地表面近似地作為黑體處理。實際上，云和地表不是真正的黑體，由于所有實際目標物的發(fā)射率都小于1，以及大氣對地表（云）輻射的吸收，因此由衛(wèi)星接收到的輻射推算出的溫度比實際目標物的溫度要小，由此估算的云頂高度偏高。

17、 紅外云圖的特點紅外分裂窗（ 10.5-11.3和11.5-12.5m ）云圖特點 大氣中的水汽是影響衛(wèi)星推算表面溫度的最重要的因子,要精確推算表面溫度,必須消除大氣中水汽的影響.為此將紅外觀測通道10.5-12.5m分裂為兩個通道,稱為紅外分裂窗通道.在這兩個窗區(qū)通道中,主要是水汽對紅外輻射的吸收,且是不同的,利用這種差異可以估算大氣中的水汽含量,從而用于估算海面溫度.紅外分裂窗（ 10.5-11.3和11.5-12.5m ）可見光云圖與紅外云圖的比較 可見光云圖上物像的色調決定于其反照率和太陽高度角，紅外云圖上物像的色調決定于它的溫度，所以比較這兩種云圖，有一些外貌上相差很大，但也有些是十

18、分相似的。 可見光云圖與紅外云圖的比較3.7（3.55-3.93）微米紅外云圖的特點該譜段是電磁波譜的中紅外波段，它相對于10微米的譜段，波長要短，所以常稱之為短波紅外云圖或中紅外云圖這1譜段大氣的透明度很高，大氣吸收對衛(wèi)星估算表面溫度的影響小，能較精確地測量表面溫度，故其最初目的是用于探測海面溫度。 這1波段處在森林火溫（800K）的最大輻射波長處，所以用來監(jiān)測森林火災很有用。此外用它監(jiān)測夜間的霧區(qū)特別有用，但白天這1通道測量的輻射有地面和云面反射太陽輻射的“污染”。3.7（3.55-3.93）微米紅外云圖的特點 水汽圖像的特點 衛(wèi)星測量以6.7m為中心的水汽強烈吸收帶的輻射能，在這吸收帶內

19、，水汽一面吸收來自下面的輻射，同時又以自身溫度再發(fā)射6.7m紅外輻射。如果大氣中水汽含量愈多，吸收來自下面的紅外輻射愈多，能到達衛(wèi)星的紅外輻射能就愈少，其亮溫也就低，水汽圖上色調愈白；相反，如果大氣中水汽含量愈少，下面的6.7m紅外輻射可能透過很干的大氣層到達衛(wèi)星的紅外輻射能就多，其亮溫也就高，水汽圖上色調愈黑。氣象衛(wèi)星測量6.7m的紅外輻射能主要受大氣中水汽含量、水汽在垂直方向中的位置和水汽層的溫度等三個因素影響。必須指出，水汽在普通濃度下對紅外輻射是半透明，一般說到達衛(wèi)星的水汽輻射不是來自某一個面或某一層，而是來自一定厚度的各層次中，對6.7m譜段水汽圖像只能提供大氣的中、上層水汽分布信息

20、。其中在400hPa附近氣層內濕度差異，引起6.7m譜段到達衛(wèi)星的凈輻射能相應差異也就是相對應亮溫差值最大，稱為最敏感范圍；相反，對于低于700hPa的濕空氣層中的水汽含量變化，而對應到達衛(wèi)星的凈輻射能卻很少變化，所以6.7m的水汽圖像不能反映500hPa以下的水汽信息。 水汽圖像的特點 氣象衛(wèi)星測量6.7m的紅外輻射能主要受大氣中水汽含量、水汽在垂直方向中的位置和水汽層的溫度等三個因素影響。 在水汽圖上，色調越白表示大氣中水汽含量越多，反之就越少。比較水汽圖和紅外云圖，發(fā)現(xiàn)水汽圖有以下特點：在水汽圖上，積雨云和卷云的表現(xiàn)十分清楚，其特征與紅外云圖類同；難以在水汽圖上見到地表和低云（低于850

21、hPa），其發(fā)射的輻射被大氣全部吸收而不能到達衛(wèi)星；在水汽圖上的水汽表現(xiàn)遠比紅外圖上的云區(qū)要寬廣，因為在沒有云的地方仍然有水汽存在；因此在水汽圖上水汽區(qū)比云區(qū)要連續(xù)完整；在水汽圖上色調淺白的地區(qū)是對流層上部的濕區(qū)，一般與上升運動相聯(lián)系；色調為黑區(qū)是大氣中的干區(qū)，相應于大氣中的下沉運動。 氣象衛(wèi)星測量6.7m的紅外輻射能主要受大氣中衛(wèi)星云圖與天氣預報分解課件增強紅外云圖這是對灰度或輻射值進行變換處理，將人眼不能發(fā)現(xiàn)的細節(jié)結構清楚地顯示出來，如積雨云在云圖上表現(xiàn)為一片白色，通過增強處理后可將云頂結構顯示出來，能準確地確定積雨云的強度，強對流中心位置。紅外云圖的增強處理是將圖象上的灰度值，按需要進行

22、合并或分解為若干灰度間隔（等級），每一間隔賦予一個灰度值。增強紅外云圖增強紅外云圖增強紅外云圖被動微波遙感微波輻射通常指1毫米到30厘米波長范圍的輻射。自然界里許多物體都能發(fā)射和吸收微波輻射。氣象衛(wèi)星攜帶的微波探測器測量地表或大氣發(fā)射的微波輻射，由此推測物體的各種特性的技術稱被動微波遙感。在大氣中，水汽在波長=13.5毫米（22.235千兆赫）、1.6毫米（183.34千兆赫）；氧在波長=5毫米（5070千兆赫）、2.3 毫米（118.7千兆赫）處有強烈吸收和發(fā)射微波輻射。 微波輻射具有穿透云霧、降水的 能力，可以測定云下物體發(fā)射的輻射，具有全天候、全天時的工作能力。由微波輻射計接收大氣中水汽

23、、氧等氣體發(fā)射的微波輻射，并經(jīng)反演處理能得到大氣中溫度、濕度、 降水等氣象要素。 被動微波遙感 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題1.空間分辨率對云頂溫度估計（云頂溫度）的影響。當云區(qū)密布，而且云較厚，云下的輻射不能透過，衛(wèi)星測量到的云頂亮溫比較符合實際情況。若云區(qū)內有小裂縫或晴空區(qū)，而且這些小裂縫或晴空區(qū)都小于儀器的分辨率，這時衛(wèi)星測到的云頂亮溫比實際的要暖些。2.發(fā)射體的能量向衛(wèi)星傳輸途中，因散射和吸收造成能量損失，那么離衛(wèi)星的星下愈遠，能量的損失愈大。這種衰減的結果，導致紅外云圖上的亮溫比實際情況更冷。 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題3.云下層輻射的污染問題。在薄的卷云下面A處

24、有低云，B處有高層云，而C處沒有中低云，卷云的下面有來自三個不同高度的紅外輻射能量可以部分透過它而到達衛(wèi)星上，稱為污染。 其結果是A處的卷云可能誤判為中云，而B處誤判為高云，C處卷云又誤判為低云。此外，在紅外云圖還容易把密實的卷云誤判為Cb云，這些情況結合可見光云圖均可以得到正確判斷。 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題 其 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題4.在冷下墊面上形成的層狀云在紅外云圖上會出現(xiàn)呈黑色區(qū)，必須結合可見光云圖方能正確區(qū)分是無云還是有云。同一張可見光云圖上，因為各地太陽高度角不一樣，特別東西兩邊距離較大時，在早晨或傍晚的可見光云圖上更加明顯地顯示出因東西兩邊太陽高度角差異而形成的亮度差異。5

25、.圖像離星下越遠，云型失真越嚴重，甚至發(fā)生畸變。 衛(wèi)星圖像分析應注意的問題 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)1.型式(結構)：是指圖像上不同明暗程度的像素點的分布式樣。不同型式的云系或云團與不同的天氣系統(tǒng)或物理過程相聯(lián)系，例如臺風、氣旋、 低渦等云系呈螺旋狀結構，而鋒面、急流和熱帶輻合帶的云系成帶狀結構。MTSAT 紅外云圖 2009.04.23.20：00 東北冷渦 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)MTSAT 紅外 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)鋒面云系呈帶狀結構 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù) 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)2.范圍大?。簭脑频姆秶梢宰R別云的種類、天氣系統(tǒng)的尺度大小和大氣物理過程。例如在圖中大尺

26、度鋒面云帶的前沿有幾個亮溫特別低的中尺度對流云團。這幾個中尺度云團中，從其偽彩色差異還可以識別出其中更小尺度的對流單體。 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù) 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)3.邊界形狀：云的邊界有直線的、圓形的、扇形的、盾形的，有呈氣旋性彎曲(云帶邊界向南凹)的、有呈反氣旋彎曲的(云區(qū)邊界向北凸)等。有邊界整齊光滑、有呈鋸齒狀和不整齊之分。例如，帶狀云系中，邊界呈氣旋性彎曲的是冷鋒，而呈反氣旋性彎曲，邊界又整齊是急流，而急流風速切變大小不等其邊界又有光滑與鋸齒之分，前者風切變相對小些。 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù) 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)4.色調：也稱為亮度或灰度。它是指物像的明暗程度。

27、可見光云圖上色調與物像的反照率和太陽高度角有關，反照率大，太陽高度角大(高)物象色調呈濃白，反之反照率小，太陽高度角低，則物像色調暗。應該特別指出，相同條件下，水滴云的反照率比冰晶之大。在紅外云圖上物象色調則表示其表面溫度高低，物象表面溫度越低色調越白。在水汽圖像上，物像的色調決定于對流層中、上部大氣的水汽含量和氣層的溫度，水汽含量愈豐富或氣層溫度愈低，則色調愈白。 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù) 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)5.暗影：僅在可見光云圖上出現(xiàn)，高聳目標物在低目標上的一種影子，暗影的位置決定于衛(wèi)星的觀測時間，例如上午的暗影位于投影云的西側，下午暗影則位于它的東側。暗影的寬度決定于投影云頂

28、高度和太陽高度角高低。投影云高度差愈大，太陽高度角愈低，暗影愈寬愈明顯。分析暗影時應特別注意將云縫與暗影區(qū)分開。最好的方法是結合紅外云圖進行判斷，若是云縫區(qū)在紅外上也相應有云縫，而紅外云圖上沒有暗影，而且投影云頂高度高，色調應特別濃白。 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù) 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)6.紋理：它表示云表面粗糙程度。云頂高度參差不齊，在可見光云圖上造成許多暗影顯出紋理，在紅外形成色調明暗相間也表現(xiàn)出多紋理。紋理的形狀為皺紋、斑點或纖維狀。相反，如果云頂沒有明顯起伏，則云圖為光滑和均勻。皺紋和紋理主要出現(xiàn)在層狀云中有積狀云，尤其是積云穿過層狀云時最為明顯。而纖維狀紋理，主要出現(xiàn)在卷云區(qū)中。

29、 衛(wèi)星圖像分析的基本特征判據(jù)衛(wèi)星云圖上各類云的特征A、卷狀云：在可見光云圖上，卷云的反照率低，呈灰一深灰色；若可見光云圖卷云呈白色，則其云層很厚，或與其它云相重迭；在紅外云圖上，卷云頂溫度很低，呈白色。無論可見光還是紅外云圖，卷云有纖維結構。 B、中云（高層云和高積云）：在衛(wèi)星云圖上，中云與天氣系統(tǒng)相連，表現(xiàn)為大范圍的帶狀、渦旋狀、逗點狀。在可見光云圖上，中云呈灰白色到白色，色調的差異判定云的厚度；在紅外云圖上，中云呈中等程度灰色。C、積雨云：無論可見光還是紅外云圖，積雨云的色調最白；當高空風小時，積雨云呈圓形，高空風大時，頂部常有卷云砧，表現(xiàn)為橢圓形。衛(wèi)星云圖上各類云的特征衛(wèi)星云圖上各類云的

30、特征D、積云、濃積云：在可見光云圖上積云濃積云的色調很白，但由于積云濃積云高度不一，在紅外云圖上的色調可以從灰白到白色不等，紋理不均勻，邊界不整齊。其型式表現(xiàn)為積云線和開口細胞狀云。E、層云（霧）：在可見光云圖上，層云（霧）表現(xiàn)為光滑均勻的云區(qū)；色調白到灰白，若層云厚度超過300米，其色調很白；層云（霧）邊界整齊清楚，與山脈、河流、海岸線走向相一致。在紅外云圖上，層云色調較暗，與地面色調相似。衛(wèi)星云圖上各類云的特征D、積云、濃積云：在可見光云云和地表的識別一、云的類別：根據(jù)衛(wèi)星云圖上云的外形將云分為三個主要類別，即積狀云、層狀云和卷狀云。積狀云包含積云、濃積云、積雨云和層積云；卷狀云含毛卷云、

31、密卷云、卷層云和砧狀卷云；層狀云含霧和層云、高層云和高積云。二、地表的識別：地表識別不僅可為地理、海洋等研究提供有用信息，而且還可以校正云圖定位，當然地表識別只能在晴空條件下進行。云和地表的識別云和地表的識別1.云與冰雪覆蓋的區(qū)分：山脈地區(qū)的積雪常呈樹枝狀，白色區(qū)為山脊積雪、樹枝狀黑線為山谷。冬季平原地區(qū)積雪，色調均勻，可以利用云是移動而積雪不動來加以區(qū)分。也可以根據(jù)積雪不可能在湖泊或海上形成來識別。云和地表的識別云和地表的識別2.水體在可見光云圖上因其反照率小而呈黑色，但水體含泥沙愈多，反照率也會隨之增大而呈灰白色。紅外云圖上晴空區(qū)可以遙感海洋中水溫和海冰。陸地上的水體大江河和湖泊在晴空時，

32、可見光云圖因其反照率小呈黑色，在紅外云圖則要看水溫與陸表溫差而定，春天溫差大容易識別，水溫低，陸表溫度高，則河流和湖泊輪廓明顯。云和地表的識別云和地表的識別3.沙漠和戈壁灘，因其反照率較大，在可見光云圖上，清晰可辨，當這些地區(qū)的地面出現(xiàn)強風時，細沙和黃土上揚至空中，形成揚沙或沙暴天氣，在可見光云圖上呈片狀的、邊界模糊、色調為均勻的灰色至灰白色區(qū)。在黑白的云圖上，沙塵暴濃度愈大，其色調愈白。兩個偽彩色的沙塵暴實例：強沙塵暴和中等沙塵暴。 云和地表的識別衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系1.帶狀云系：是具有清晰的彎曲或直的長軸，長和寬之比約為4：1，且寬度常大于1個緯距的云帶，它與天氣尺度的鋒面，急流和熱

33、帶輻合帶相聯(lián)系。通常寬度大于1緯距的稱云帶，小于1緯距的為云線。 衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系2.渦旋云系：是一條或更多的螺旋云帶朝著一個公共中心輻合的云系，它常與天氣尺度或行星尺度的渦旋相聯(lián)系。臺風、熱帶低壓、高空冷渦都表現(xiàn)為渦旋云系。在衛(wèi)星云圖上不僅可以看到較大的中尺度氣旋，還可以看到一個個大小不等的小渦旋。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系3.云線：由長30至幾百公里的對流云素組成，寬度小于一個緯距，可出現(xiàn)在冷鋒前后，它指示著低空風向。高空急流云的云線對高空風也有指示作用。還有一種雷暴外流的前沿與暖空氣相互作用，形成的積云，表現(xiàn)為一片弧狀白亮云線

34、稱為弧線云。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系4.云團：是由多個大小不等的積雨云或積狀云與層狀云混合組成云簇團，高空卷云粘連成一片，成為一白亮密實云區(qū)，其形狀有圓形、準圓形和橢圓形，依據(jù)它們造成的天氣不同可分為暴雨云團和雷暴云團兩種，在熱帶輻合帶中形成的云團，稱為熱帶云團。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系5.細胞狀云系：冷空氣到達暖而濕的表面，受下墊面的加熱產生對流，形成細胞狀結構的對流云系，細胞的直徑僅幾十公里，它分為開口和閉合兩種，細胞的形狀成環(huán)狀或U字形，其中心為無云或少云,邊緣是云區(qū)，并且主要是由濃積云組成，稱為開口細胞狀云，它常出現(xiàn)在氣溫與下墊面

35、之間那些溫差大，對流較旺盛地區(qū)。閉合細胞狀云呈球形，中央為云區(qū)，四周少云或無云，主要由層積云組成。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系6.逗點云系：形如逗號，它是由于大氣非均勻旋轉使云變形造成，所以它總與最強的正渦度平流相聯(lián)系。識別注意其后邊界應是“S”形。具有逗點頭(寬)而逗點尾細，以及有干侵入?yún)^(qū)。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系7.斜壓葉狀云型：云外型似葉片狀，云系在垂直方向較周圍深厚，邊界清晰，靠極地一側的邊界呈小曲率的“S”形，上風尾部呈氣旋式彎曲，云頂高度較下風處卷云的高度低些，下風呈反氣旋彎曲，云系以卷云為主，上風的尾部有“V”形凹口，云系以中低

36、云為主，南側以低云為主，是急流伸入云區(qū)象征，是逗點云系和氣旋發(fā)展的前奏。衛(wèi)星云圖上常見的云型和云系鋒面云系1.冷鋒云帶：(1)活躍冷鋒云帶，冷鋒走向與對流層中層氣流一致，若暖氣團中水汽充足時，云帶寬又密實，色調很亮。與強斜壓區(qū)相聯(lián)系，大氣層結不穩(wěn)定時，常伴有強對流性天氣。活躍冷鋒位于500hPa槽前，云系連續(xù)稠密，由多層云組成；鋒面云系鋒面云系1.冷鋒云帶：(2)不活躍冷鋒云帶，冷鋒往往與高空風正交，大氣斜壓性較小，冷平流弱，風垂直切變也小，云帶窄而不完整，破碎和斷裂、云系以層積云和積云為主；不活躍鋒位于500hPa槽后，以中低云系為主，中高云很少；有時還可能沒有什么云帶。 冷鋒云系的長度和寬

37、度相差很大，這決定大氣運動尺度、鋒面坡度和水汽條件。 鋒面云系鋒面云系2.暖鋒云系：(1)活躍暖鋒：在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為冷空氣一側凸起的盾狀云區(qū)，長寬之比很小，云區(qū)內反氣旋彎曲的卷云紋線清晰可見，云區(qū)由多層云系組成，上部為卷云，其下為高層云，雨層云和積狀云，色調明亮，地面鋒面定在云區(qū)向冷空氣一側凸起的下方，并與云區(qū)中紋線近于平行。 (2)不活躍暖鋒，斜壓性較小，暖氣團又較干，云圖上僅有卷云帶，地面暖鋒位于暖鋒云系邊界整齊處。鋒面云系鋒面云系3.錮囚鋒云系: 表現(xiàn)為一條寬約300Km的螺旋云帶，其后邊界，一般整齊光滑，并伴有舌狀冷空氣的無云或少云區(qū)，而云帶前沿參差不齊，螺旋云帶的色調愈往中心逐漸變

38、暗，錮囚點處云最濃密又高，色調最白。地面錮囚鋒定在可見光云圖上云帶的后邊界與紅外云圖上云帶最白亮處，地面錮囚鋒只分析到氣旋北部或西北象限中，而不環(huán)繞到環(huán)流中心。鋒面云系鋒面云系4.靜止鋒：我國常見的靜止鋒有昆明靜止鋒和天山靜止鋒，它們與地形緊密相聯(lián)系，地面靜止鋒定在云帶的前邊界，其走向與地形等高線一致；華南靜止鋒一般位于云帶中由稠密云區(qū)過渡到稀薄云雨過渡帶上，梅雨靜止鋒位于云帶的中間部位或前部。鋒面云系高空槽的云型與利用衛(wèi)星云圖分析500hpa槽線1.逗點云系定槽線:槽線與紅外云圖上逗點頭白色云帶北界平行。2.卷云條紋定槽線:槽線定于卷云條紋線的氣旋式切變中。3.鋒面云帶尾部云區(qū)斷裂處,可以定

39、為500hpa的南北走向槽線的南端。高空槽的云型與高空槽的云型與利用衛(wèi)星云圖分析500hpa槽線4. 500hpa 槽線定在盾狀卷云區(qū)的后界。5.青藏高原上500hpa槽線的槽前，有時僅出現(xiàn)一片小的反氣旋式彎曲卷云。高空槽的云型與高空槽的云型與利用衛(wèi)星云圖分析500hpa槽線6.青藏高原的東南部由于大氣具有濕對流不穩(wěn)定，在500hpa南支槽前常出現(xiàn)成片積雨云區(qū)，槽線定在云區(qū)后界。高空槽的云型與急流云系高空急流是對流層上部的重要環(huán)流系統(tǒng)。與急流相伴的次級環(huán)流及高低空急流耦合，對溫帶氣旋發(fā)生發(fā)展，對局地強對流天氣和區(qū)域性暴雨發(fā)生發(fā)展都有重要影響，所以如何利用衛(wèi)星云圖判斷急流存在，并確定急流軸的位置

40、，也是衛(wèi)星云圖分析中一個重要問題。1根據(jù)紅外云圖上的卷云盾確定急流軸，高空急流軸定在離開盾形急流云系左邊界一個緯距左右的地方，急流軸與云系左界近于平行。還可以根據(jù)急流云線確定急流軸, 軸線與云線正交。急流云系急流云系2由高云或中云組成的云帶，其邊界輪廓清晰，急流軸從云帶的左側無云帶穿過下風方向凸起云系，而構成的“V”字或“U”字形。3如果不存在中高云時，急流軸常從不同類型低云復蓋區(qū)之間通過。例如，急流軸常是開口細胞狀云系與閉合細胞狀云系的分界線。我國東南沿海的急流云系急流云系我國東南沿海的急流云系溫帶氣旋云型 天氣學中根據(jù)溫帶氣旋形成過程不同，分為經(jīng)典的鋒面波動型和有限振幅發(fā)展的氣旋兩類，前者

41、是擾動由地面向高空發(fā)展，而后者是先有高空槽存在，由高空向地面發(fā)展。當溫帶氣旋發(fā)展到成熟階段時，在衛(wèi)星云圖上都具有逗點云型特征，它們都包含有斜壓帶卷云(A)，渦度逗點云(B)，變形帶卷云(C)三部分。這三部分云因氣旋發(fā)展過程不同，云中氣流不同，它們的結合又有不密實和密實之分。前者稱為A類氣旋云型，后者稱為B類氣旋云型，后者所產生的天氣也比前者嚴重。發(fā)展錮囚成熟消散溫帶氣旋云型發(fā)展錮囚成熟消散溫帶氣旋云型(1)A類氣旋云型：它是由地面向高空發(fā)展類型氣旋，斜壓卷云帶與變形云帶明顯分開，C只有較小的變形云帶；急流軸位于斜壓卷云帶北界附近，地面冷鋒和錮囚鋒沿云系的整齊后邊界分析，暖鋒定在斜壓卷云帶最寬處

42、。(2)B類氣旋型：它是從對流層中部向上向下發(fā)展起來的，強度比A類強，由于強風作用，斜壓卷云帶移動較快，有時可能出現(xiàn)與逗點云系B分離開來，其中出現(xiàn)云斷裂空隙，但是云中急流并不強。溫帶氣旋云型臺風云型 臺風是熱帶氣旋發(fā)展的最高階段，它經(jīng)歷了熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴三個階段后才發(fā)展為臺風。熱帶氣旋發(fā)展初期，其云型千姿百態(tài)，大體可以歸結為熱帶輻合帶中擾動、東風波和高空冷渦等。臺風云型主要由外部螺旋云帶、中心密實云區(qū)和眼區(qū)三部分組成。臺風云型臺風云型1 螺旋云帶：一條或多條寬度多在1/2緯距以上不等的云帶，旋向一個共同中心匯合，云帶常常嵌著一些白亮的對流云團。臺風云型臺風云型2 中心濃密云區(qū)：螺

43、旋云帶的匯合(曲率)中心或眼區(qū)的四周圍的白亮密實中心云區(qū)稱作中心密實云區(qū)。密實云區(qū)的形狀和大小是估計臺風風力和強度的有用參數(shù)。而密實云區(qū)的邊界特征對判斷臺風是否發(fā)展有一定參考作用。例如對于一個發(fā)展的熱帶風暴，中心稠密云區(qū)的形成過程，其形狀由不規(guī)則變成橢圓，再變成圓形。而它的邊界通常由參差不齊和不均勻變得光滑和整齊，或有紋理的卷云區(qū)，稱之為卷云罩。亮度也加強變得更密實又白。相反，當氣旋停止發(fā)展趨向減弱時，密實云區(qū)的邊界變得模糊和不規(guī)則，云的結構變松散，亮度也降低。臺風云型 臺風云型3 眼區(qū)：臺風中心附近的少云或無云區(qū)，衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一個小黑點，容易識別。但是當熱帶氣旋尚未達到臺風強度時，其環(huán)流

44、中心就沒有黑點，若把熱帶氣旋的環(huán)流中心也當作廣義上的眼，那么，眼可以在密實云區(qū)的外部附近，由幾條螺旋云帶匯合而成；眼也可以在一帶或幾條云帶包圍的匯合中心；眼也可以在準圓形密實云團的幾何中心。 臺風云型 臺風云型4 臺風倒槽與冷空氣結合：產生暴雨和強對流天氣。8607號臺風即將在廣東陸豐登陸時，臺風與西南季風相連接，在臺風的東北部，副高邊緣東南風急流極強，850hPa最大風速達42m/s，倒槽與南下冷空氣在長江口附近相遇，臺風倒槽中發(fā)生特大暴雨，48小時最大雨量達1121mm。倒槽頂位于上海，南匯、奉賢、川沙遭龍卷襲擊，死20多人，傷100多人，財產損失巨大。 臺風云型50年來最強登陸臺風“桑美

45、”50年來最強登陸臺風“桑美”熱帶輻合帶（ITCZ）云系1. ITCZ是行星尺度天氣系統(tǒng)，衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一條準東西走向的長云帶，內嵌許多發(fā)展強盛的熱帶積雨云云團，與天氣尺度擾動相對應，當熱帶擾動弱時，ITCZ云帶有時也可能變得很窄，只有2-3個緯距，并且可能成為一條斷斷續(xù)續(xù)的云帶。ITCZ分為季風槽和信風槽二種，其相應云帶也有二種。季風槽是東南(北)信風越過赤道，由于偏向力改變轉為西南(北)風與另一半球的東北(南)信風匯合而成。從云線的走向不難識別它。信風槽云帶常位于赤道附近，是由東北信風和東南信風匯合形成的云帶，云系的稠密程度和熱帶云團的尺度均不及季風槽。 熱帶輻合帶（ITCZ）云系熱帶輻

46、合帶（ITCZ）云系2. 熱帶云團由許多熱帶積雨云單體組成，其頂部的卷云砧連成一片，云圖上表現(xiàn)為白亮密實的云區(qū)。其尺度相差很大，小的不到一個緯距，大的可達7個緯距以上。云團的垂直方向分為流入層、垂直運動和流出層。云團內以上升運動為主，400hPa以下為輻合上升運動，400hPa以上則為輻散為主。低空為正渦度，高空為負渦度。 按其大小與出現(xiàn)在環(huán)流系統(tǒng)的范圍中，又分為季風云團、信風云團和云團寬度小于1個緯距稱它為玉米花云團三種。熱帶輻合帶（ITCZ）云系熱帶輻合帶（ITCZ）云系3. 東風波云系，形成于信風帶中的一個氣旋性波動，它在衛(wèi)星圖有三種云型，它們是倒V狀云型及波前渦旋狀云型和波后渦旋狀云型

47、。4.冷性渦旋，大洋中部的對流層中、上部冷性渦旋(切斷低壓)自西向東移動,但是在西太平洋副熱帶高壓南側的高層冷渦也有自東向西移動。熱帶輻合帶（ITCZ）云系颮線、雷暴云團和暴雨云團1.雷暴云團：以產生龍卷、冰雹、大風和強雷暴等劇烈天氣為主的云團，其特征是，初生時表現(xiàn)較小密實白亮小云塊，可見光云圖尤為容易發(fā)現(xiàn)，小云塊的邊界光滑，發(fā)展迅速，成熟時，在其高空風的上風一側邊界光滑整齊，常呈弧狀，下風方一側為絲縷狀的卷云砧，邊界模糊。如果幾個白亮的單體組成一條帶狀、弧狀或逗點狀的中尺度云系，稱為颮線。雷暴云團和颮線都具有明顯的日變化，陸地上一般出現(xiàn)在午后至傍晚，但也有例外。颮線、雷暴云團和颮線、雷暴云團

48、和暴雨云團2.暴雨云團：以產生暴雨天氣為主的云團，其特征是，發(fā)展成熟的云型為圓型、橢圓型或渦旋狀，也有半圓或顆粒狀，紅外云圖有向四周伸展的卷云，邊界模糊，云團呈絮狀,可見光云圖上還可以看到云頂起伏形成的皺紋或暗影。只有在初生時云團的邊界光滑范圍比較大，移速慢而且常出現(xiàn)在高空急流軸的右側，尤其是在反氣旋彎曲下方4-5緯距以外的地方。颮線、雷暴云團和颮線、雷暴云團和暴雨云團2.暴雨云團：以產生暴雨天氣為主的云團，其特征是，發(fā)展成熟的云型為圓型、橢圓型或渦旋狀，也有半圓或顆粒狀，紅外云圖有向四周伸展的卷云，邊界模糊，云團呈絮狀,可見光云圖上還可以看到云頂起伏形成的皺紋或暗影。只有在初生時云團的邊界光

49、滑范圍比較大，移速慢而且常出現(xiàn)在高空急流軸的右側，尤其是在反氣旋彎曲下方4-5緯距以外的地方。颮線、雷暴云團和暴雨云團 颮線、雷暴云團和暴雨云團3.溫帶對流云團的移動和傳播：溫帶對流云單體的移動和傳播是兩個不同概念，對流云單體的移動是指云隨云體中的平均風漂移，而對流單體的傳播是指對流云的新陳代謝產生視覺上的移動。產生暴雨的云團常常是若干對流云單體組成的對流復合體。對流復合體的傳播方向又分為向前傳播和向后傳播兩種。前者云團移動很快，主要產生強對流天氣；后者移動很慢，常常造成局地暴雨甚至大暴雨。 颮線、雷暴云團和中尺度對流輻合體的定義和主要特征（MCC）定義和主要特征：中緯度地區(qū)多個雷暴單體合并成

50、為圓形或橢圓形的雷暴云群體，并達到規(guī)定條件稱為中尺度對流輻合體，簡稱為MCC。MCC在紅外云圖上表現(xiàn)為一個色調很白的卷云罩，邊界比較清晰，有輻散狀的卷云絲和上沖云頂，其色調特別白（即亮溫特別低）；在可見光云圖上云頂表現(xiàn)有紋理和暗影的頂，反照率大，特別密實，主體的邊緣有時還可能有清晰的圓弧狀邊界，它是低空淺薄冷濕空氣外流的邊界，在紅外云圖上也有同樣的表現(xiàn)。中尺度對流輻合體的定義和主要特征（MCC）中尺度對流輻合體的生命史一個西南渦暴雨的實例:1.初生時刻：以各個雷暴單體為主，降水具有對流性特征。1989年7月9日12:32分，在成都的東南方與達縣的西南方有一片對流云開始發(fā)展（黃箭頭所指處），云頂

51、亮溫都已達到53度，個別還超過這個值。一小時后這幾塊云頂亮溫普遍都低于63度，其中有二塊云頂亮溫已經(jīng)低于75度，其空間尺度仍然為中尺度，再過一小時（14:32分）靠近北緯30度附近的三塊對流云在中尺度輻合流場作用下，迅速合并一個較大的中尺度的對流輻合體，通常用英文縮寫MCS表示。在MCS西南方向的對流云也產生合并壯大，但發(fā)展速度不及北緯30度附近的MCS快，尺度也較小。中尺度對流輻合體的中尺度對流輻合體的生命史一個西南渦暴雨的實例:1.初生時刻：15：36分北緯30度附近的MCS已發(fā)展成為中尺度的MCS，但因為橢圓偏心率大于等于0.7，持續(xù)時間大于6小時的規(guī)定都不符合規(guī)定標準；但是-53度的等

52、溫線面積已達到大于等于5萬平方公里。 2.胞狀時刻：卷云罩進一步發(fā)展擴大，-53度邊界（青與黑交界處）成為橢圓形，出現(xiàn)上沖云頂，并具有細胞狀形式（白色）。中尺度對流輻合體的中尺度對流輻合體的生命史一個西南渦暴雨的實例:3. 極大值時刻：復合體的卷云罩繼續(xù)發(fā)展，-53度等溫線面積達到最大，但這時上沖云頂?shù)淖畹土翜氐拿娣e已經(jīng)大大縮小（白色），這時降水性質為層狀云和對流云的混合性降水。4. 消亡時刻：隨著對流減弱，MCC卷云罩拉長，-53度等溫線面積小于5萬平方公里，全過程演變結束。中尺度對流輻合體的MCC成熟期的結構特征 950hPa以下為降水雨滴蒸發(fā)和拖曳作用形成的弱下沉輻散氣流，其性質為很弱的

53、冷高壓區(qū)。對流層的中下部有強水平輻合，水汽凝結釋放出潛熱，使空氣增暖，最強的暖心位于對流層中上部，對流層上部因為暖，其氣壓場和風場為反氣旋輻散氣流，但是在上沖云頂處，因其云頂特別高，而其亮溫又變?yōu)槔湓祈敗CC成熟期的結構特征北槽南渦型暴雨實例實例：局地鋒與渦前西南氣流共同作用產生局地暴雨。（一） 冷空氣南下與高原低渦云圖特征：93年4月29日08時天氣圖上有一條干冷鋒從河套南下，鄭州附近的一片高云是高空小槽造成的一片卷云。青海省在長波槽逗點云系前有一個熱低渦的渦旋云系，在渦的東南方開始有一塊對流云發(fā)展，5個小時以后已發(fā)展成一條南北走向的對流云帶，最北邊一塊對流云頂亮溫已達-68.9度，在云的

54、東側有一塊補償強下沉區(qū),亮溫為33度,在其SSE方位已有一塊對流云發(fā)展。北槽南渦型暴雨實例青海省在長波槽逗點云系前有一個熱低渦的渦旋北槽南渦型暴雨實例（一） 冷空氣南下與高原低渦云圖特征： 這時河南境內處在干冷鋒前的一片晴空區(qū)中，相應的天氣圖絲毫找不出未來將要產生暴雨的象征，從診斷分析上，鄭州附近上空低空輻合，高空輻散，而且高層有強烈的鋒生作用。平流層上的鋒生作用，造成次日對流層上部和邊界層中部都出現(xiàn)鋒生作用，并有鋒面加強。北槽南渦型暴雨實例北槽南渦型暴雨實例（一）冷空氣南下與高原低渦云圖特征： 850hPa等壓線變密集，氣流切變加大，輻合大大加強，而500hPa鄭州附近沒有鋒生作用，三維空間

55、的散度空間分布僅有低空輻合。30日輻合區(qū)移到鄭州上空，而高空輻散中心略超前；其水汽通量散度的輻合帶從鄭州的西南伸向鄭州，30日輻合中心移到鄭州附近。河南省局地暴雨發(fā)生的前24小時在診斷分析上可以看出有產生降水的跡象。北槽南渦型暴雨實例北槽南渦型暴雨實例（二） 對流云帶向前傳播與河南境內局地鋒生共同作用14時對流云帶經(jīng)過5小時已經(jīng)向前傳播到成都與西安之間，對流云帶前沿的弧狀云線已到西安，三小時以后弧線云中已發(fā)展起大小不等的對流云（紅箭頭指處）。北槽南渦型暴雨實例北槽南渦型暴雨實例（二） 對流云帶向前傳播與河南境內局地鋒生共同作用 30日01時對流云已經(jīng)發(fā)展壯大成為準圓形的中尺度的云團。30日04時中云團合并成中云團。它們爆發(fā)性發(fā)展、合并，而且是前面發(fā)展后面消失，對流復合體前進速度特別快。北槽南渦型暴雨實例北槽南渦型暴雨實例（二） 對流云帶向前傳播與河南境內局地鋒生共同作用 4月30日08時成為一個蝴蝶狀的對流云集合，它由三個大云團組成，其云頂亮溫分別為-73.4度，-67.4度以及-73.4度，東西兩塊云團云頂亮溫雖是相同，但是釀成的降水卻有很大差別：東云團為大到暴雨，而西云團只降小到中雨。為什么云團表現(xiàn)相似而降