卫星云图

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中国“风云”2B号气象卫星传回的卫星云图

  卫星云图汉语拼音:Weixing Yuntu;英语:Satellite Cloud Imagery),在气象卫星观测平台上,遥感探测器从宇宙空间对地球大气进行观测得到的地球云覆盖和地表特征的图像。各种不同尺度的天气系统的云区、各种不同的地表特征,在这种图像上都有其特定的色调、范围大小和分布形式。利用卫星云图可以识别不同的天气系统,确定它们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析天气预报提供依据。卫星云图具有全球覆盖和高时空分辨率等特点,在常规观测资料稀少地区和对生命史短的中小尺度强对流天气系统的监测等方面作用更为突出。

  按气象卫星上获取云图的遥感探测器的光谱通道不同,卫星云图分为可见光云图和红外云图两大类。

  气象卫星上的扫描辐射仪对地球大气进行扫描观测,其中在可见光通道(如波长在0.5微米附近)得到的云图称为可见光云图。在可见光云图上,不同种类的云和不同性质的下垫面,由于其反照率不同,表现为不同的亮度或灰度。最亮的、反照率最大的区域表现为白色,如积雨云。反照率最低的区域表现为黑色,如深海海洋。荒漠和沙漠地表在晴空的可见光云图上呈灰色。可见光云图是形象而直观地区分不同种类云和地表的主要工具。但这种云图的获取需要光照条件,只在白天有图像。

  扫描辐射仪在大气红外窗区波段(通常是10~12微米)遥感地球大气的发射辐射所获得的云图称为红外云图。它不依赖日射,可以昼夜获取云图。在这个波段大气的吸收很少,卫星上所探测的辐射主要来自云层(有云地区)和地表(晴空区)。根据辐射定律,红外辐射的强度取决于发射物体的温度。因此,红外云图实际上就是地表和云顶温度的分布图像。温度越低、云顶越高的云区在红外云图上越白(如积雨云顶)。由于地表温度有日变化,所以红外云图上地表色调也有日变化。在红外云图上,便于分析识别高、中、低云,但难于识别低云与周围温度相近的地表;便于识别云顶很高的卷云,但难于识别云区内起伏多变的纹理结构。在实际卫星云图分析应用时,总是把上述两种云图配合使用,得到最佳的分析识别效果。

  随着遥感技术的发展,利用大气的水汽吸收带(如6.7微米附近)获取的水汽图像和微波窗区通道(89吉赫和150吉赫)获取的微波图像,也具有一定的监测云和地表的能力。