雷達(dá)衛(wèi)星分析

1、雷達(dá)衛(wèi)星分析,目錄,雷達(dá)觀測與分析 雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)成 雷達(dá)產(chǎn)品及其識別基礎(chǔ) 天氣現(xiàn)象的雷達(dá)圖像 衛(wèi)星觀測與分析 基本概念 衛(wèi)星云圖解譯基礎(chǔ) 天氣現(xiàn)象的衛(wèi)星云圖,1 雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)成,新一代多普勒天氣雷達(dá)的數(shù)據(jù)主要包括反射率因子、徑向速度和譜寬三個(gè)因子,1 雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)成,反射率因子回波強(qiáng)度 一個(gè)距離庫中后向散射的大小 粒子尺度的大小 徑向速度 相對于雷達(dá)站的移動(dòng)速度 譜寬 速度譜寬，反映速度離散程度,2 雷達(dá)產(chǎn)品及其識別基礎(chǔ),常用的雷達(dá)產(chǎn)品 3個(gè)基數(shù)據(jù)產(chǎn)品 反射率因子（R） 徑向速度（V） 譜寬（S） 組合反射率因子（CR） 垂直液態(tài)水含量（VIL） 回波頂高（ET）,3 天氣現(xiàn)象的雷達(dá)圖像,晴天（無回

2、波） 小雨 暴雨 冰雹 雷暴云 臺風(fēng) 冷空氣,小雨,暴雨,2005年5月31日14點(diǎn)47分在北京產(chǎn)生大冰雹的超級單體風(fēng)暴,鉤狀回波：強(qiáng)冰雹云伴隨著強(qiáng)的低層上升入流的進(jìn)一步發(fā)展，入流缺口會(huì)演變成鉤狀，常出現(xiàn)在回波移動(dòng)方向的右側(cè)或后右側(cè),弓形回波（雷暴云）,回波穹隆、懸掛回波和砧狀回波,臺風(fēng)KHANUN特征分析,2004年4月22日冷空氣爆發(fā)（合肥雷達(dá)）,太陽的雷達(dá)顯示,氣象衛(wèi)星觀測與分析,1 基本概念,衛(wèi)星上攜帶有各種氣象觀測儀器，測量大氣參數(shù)，這種專門用于氣象目的的衛(wèi)星叫做氣象衛(wèi)星 氣象衛(wèi)星分類 靜止氣象衛(wèi)星，地球同步軌道，相對地球而言靜止，觀測的1/3球面，位于赤道上方，軌道高度約為3580

3、0Km 極軌氣象衛(wèi)星，太陽同步軌道，觀測全球，圍繞地球運(yùn)動(dòng)，能夠觀測兩級，軌道高度約為3501500Km,1 基本概念,靜止衛(wèi)星：FY2、GMS、GOES、MTSAT 極軌衛(wèi)星：FY1/3、NOAA、TRMM、EOS 衛(wèi)星觀測原理：接收電磁波信號，從信號中來反映大氣狀態(tài) 按儀器觀測方式分為 主動(dòng)（衛(wèi)星發(fā)射電磁波，接收反射回的信號） 被動(dòng)（接收來自地球的電磁波信號） 按波譜范圍分為：微波、紅外、可見光,1 基本概念,常見的衛(wèi)星通道 可見光通道 (0.58-0.68m)太陽反射光 近紅外通道(0.84-0.89 m) 太陽反射光 短波紅外通道(3.55-3.95 m)-混合輻射 長波紅外通道(10

4、.3-11.3 m)地物熱輻射 分裂窗通道 (11.5-12.5 m) 地物熱輻射 微波通道(mm) 地物熱輻射,1 基本概念,衛(wèi)星圖像生成原理 將接收的電磁波能量轉(zhuǎn)換為亮度溫度、反照率等物理量，以圖像的形式顯示這些物理量,1 基本概念,空間分辨率 衛(wèi)星在某一時(shí)刻觀測地球的最小面積?？臻g分辨率與衛(wèi)星高度有關(guān)，高度越高觀測視角越大，空間分辨率降低 灰度分辨率 能分辨的最小溫度差或反照率差值稱之為溫度分辨率或灰度分辨率 時(shí)間分辨率 衛(wèi)星對同一地區(qū)觀測的時(shí)間間隔,1 基本概念,衛(wèi)星數(shù)據(jù)構(gòu)成（FY2衛(wèi)星） 可見光通道（反射率） 紅外分裂窗通道（亮度溫度） 水汽通道（亮度溫度） 中紅外通道（亮度溫度）,

5、2 衛(wèi)星云圖解譯基礎(chǔ),衛(wèi)星云圖上識別云的六個(gè)判據(jù) 結(jié)構(gòu)形式：帶狀、渦旋狀、團(tuán)狀、細(xì)胞狀 范圍大小 邊界形狀：直線、圓形、氣旋性彎曲 色調(diào) 暗影 紋理,2 衛(wèi)星資料處理與分析基礎(chǔ),卷云 溫度低、反照率高 紅外與水汽云圖上白亮、可見光圖像上由深灰色到白色 紋理呈現(xiàn)纖維狀或羽狀 積雨云 團(tuán)狀，結(jié)構(gòu)緊密 各種通道圖像上色調(diào)為白亮 紋理光滑，當(dāng)出現(xiàn)穿透性對流云時(shí)云頂多起伏 早晚時(shí)刻可見光圖像上存在暗影,2 衛(wèi)星資料處理與分析基礎(chǔ),中云（高層云、高積云） 成片出現(xiàn) 可見光圖像上色調(diào)跨度較大（多層云系影響） 紅外云圖上為中等程度的灰色 中云不一定有暗影和確定的邊界形狀 積云、濃積云 線狀、開口狀 紋理不均勻

6、，多斑點(diǎn)和皺紋 邊界不整齊、不光滑（局地加熱的不均勻性） 可見光圖像上白亮，紅外云圖上色調(diào)不一,2 衛(wèi)星資料處理與分析基礎(chǔ),層云、霧 鋒面附近呈現(xiàn)一大片或帶狀，冬季洋面上冷鋒后或副高東南象限呈球狀閉合細(xì)胞狀云系 可見光圖像：洋面為大片的白色；陸地為斷裂的、稀疏的灰色 紅外云圖：深灰色到灰色 邊界光滑、紋理均勻 霧會(huì)沿山脈、河流、海岸線分布,結(jié)構(gòu)形式帶狀渦旋狀團(tuán)（塊）狀細(xì)胞狀波狀,云 的 識 別,暴 雨 云 團(tuán),范圍大小鋒面、氣旋上千公里對流云幾公里,鋒 面,邊界形狀直線圓形扇形氣旋性彎曲反氣旋性彎曲整齊和不整齊,色調(diào)（亮度、灰度）物象的明暗程度可見光反照率紅外物體溫度,暗 影在一定的太陽高度之

7、下高的目標(biāo)物在低的目標(biāo)物上的投影（只出現(xiàn)在可見光圖象上）,紋理云頂表面光滑程度多起伏、多斑點(diǎn)、皺紋纖維狀光滑和均勻,3 天氣現(xiàn)象的衛(wèi)星云圖,冷空氣 大霧 降水 臺風(fēng) 強(qiáng)對流（雷暴）,可見光,紅外,中紅外,水汽,常見的天氣系統(tǒng),冷鋒 冷平流中的冷鋒 暖平流中的冷鋒 暖鋒 錮囚鋒,Case in Europe,暖鋒云帶,與冷鋒相連接的呈反氣旋彎曲的天氣尺度云帶 可見光圖像上系統(tǒng)的后部呈白亮，前部灰白 水汽和紅外圖像上均為白色,Warm Front Band,Warm Front Band,其它常見天氣現(xiàn)象,渦旋 云街 低云 雷暴云 梅雨鋒,高原大渦,云街,低云,云團(tuán) 暗影 可見光,雷暴云,雷暴云,

8、黑 色 霧,白 色 霧,山脈 濃霧,龍 卷 照 片,龍 卷 云,波 狀 云,細(xì)胞狀云系是由于冷空氣受到下墊面的加熱，并在較好的水汽條件下形成的,高 原 地 形,梅 雨 靜 止 鋒,圖象分析練習(xí),06:00衛(wèi)星資料與地面觀測資料疊加,09:00衛(wèi)星資料與地面觀測資料疊加,12:00衛(wèi)星資料與地面觀測資料疊加,天氣系統(tǒng)分析,天氣系統(tǒng)分析2,極軌衛(wèi)星多通道分析,利用NOAA/AVHRR資料和FY-1D/CAVHRR多通道資料進(jìn)行云團(tuán)分析 可見光通道 近紅外通道 中紅外通道 熱紅外通道,NOAA-16 通道1,NOAA-16 通道2,NOAA-16 通道3,NOAA-16 通道4,NOAA-16 通道5,NOAA-16 RGB421,NOAA-16 RGB345,FY-1D 通道1,FY-1D 通道2,FY-1D 通道3,FY-1D 通道4,FY-1D 通道5,FY-1D 通道6,FY-1D RGB461,FY-1D RGB345,07:15,07:45,08:15,08:45,08:45,09:15,09:45,FY2C RGB合成圖,IR12.0-IR10.7