遙感-氣象衛(wèi)星分解課件

氣象衛(wèi)星系列簡介氣象衛(wèi)星系列簡介1一、定義：

氣象衛(wèi)星：是對大氣層進行氣象觀測的人造衛(wèi)星，屬于一種專門的對地觀測衛(wèi)星或遙感衛(wèi)星，具有范圍大、及時迅速、連續(xù)完整的特點，并能把云圖等氣象信息發(fā)給地面用戶。二、概述：氣象衛(wèi)星具有除一般衛(wèi)星的基本結構和部件外，還攜帶各類遙感儀器，包括電視攝像機、紅外探測儀、射電探測儀、多譜段探測儀、氣象雷達以及數(shù)據傳輸設備。遙感器能夠接收和測量地球及其大氣的可見光、紅外與微波輻射，并將它們轉換成電信號傳送到地面。地面接收站再把電信號復原繪出各種云層、地表和洋面圖片，進一步處理后就可以發(fā)現(xiàn)天氣變化的趨勢。氣象衛(wèi)星所提供的氣象資料已被廣泛用于日常氣象業(yè)務、氣象科學、海洋學和水文學的研究。一、定義：二、概述：氣象衛(wèi)星具有除一般衛(wèi)星的基本結構和部件2三、氣象遙感儀器：常用的氣象遙感儀器有三種：①多通道高分辨率掃描輻射計：它可以獲得可見光與紅外的云圖。太陽同步軌道氣象衛(wèi)星的可見光與紅外云圖的星下點分辨率都在1公里左右；地球靜止軌道氣象衛(wèi)星的可見光云圖的星下點分辨率為0.9～2.5公里，紅外云圖的星下點分辨率為5～12公里。②高分辨率紅外分光計：它可以獲得大氣垂直溫度分布和水汽分布。③微波輻射計：它配合高分辨率紅外分光計工作，可以獲得云層以下的大氣垂直溫度分布和云中的含水量。氣象觀測專用系統(tǒng)還包括衛(wèi)星所載的磁帶機等數(shù)據存貯裝置和數(shù)據傳輸設備。四、類型：氣象衛(wèi)星主要有極軌氣象衛(wèi)星和同步氣象衛(wèi)星兩大類。①極軌氣象衛(wèi)星。飛行高度約為600～1500千米，衛(wèi)星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的交角，這樣的衛(wèi)星每天在固定時間內經過同一地區(qū)2次，因而每隔12小時就可獲得一份全球的氣象資料。②同步氣象衛(wèi)星。運行高度約35800千米，其軌道平面與地球的赤道平面相重合。從地球上看，衛(wèi)星靜止在赤道某個經度的上空。一顆同步衛(wèi)星的觀測范圍為100個經度跨距，從南緯50°到北緯50°，100個緯度跨距，因而5顆這樣的衛(wèi)星就可形成覆蓋全球中、低緯度地區(qū)的觀測網。三、氣象遙感儀器：四、類型：3五、觀測內容：①衛(wèi)星云圖的拍攝。②云頂溫度、云頂狀況、云量和云內凝結物相位的觀測。③陸地表面狀況的觀測，如冰雪和風沙，以及海洋表面狀況的觀測，如海洋表面溫度、海冰和洋流等。④大氣中水汽總量、濕度分布、降水區(qū)和降水量的分布。⑤大氣中臭氧的含量及其分布。⑥太陽的入射輻射、地氣體系對太陽輻射的總反射率以及地氣體系向太空的紅外輻射。⑦空間環(huán)境狀況的監(jiān)測，如太陽發(fā)射的質子、α粒子和電子的通量密度。這些觀測內容有助于我們監(jiān)測天氣系統(tǒng)的移動和演變；為研究氣候變遷提供了大量的基礎資料；為空間飛行提供了大量的環(huán)境監(jiān)測結果。五、觀測內容：4六、全球氣象衛(wèi)星探測網：目前構成全球天氣監(jiān)視網的氣象衛(wèi)星探測網，包括兩顆低軌氣象衛(wèi)星和五顆高軌氣象衛(wèi)星。已發(fā)射的低軌業(yè)務氣象衛(wèi)星有美國的泰勒斯、艾薩和艾托斯-諾阿系列衛(wèi)星以及國際衛(wèi)星；俄羅斯的宇宙和流星系列衛(wèi)星；高軌氣象衛(wèi)星有美國的應用技術衛(wèi)星、地球靜止業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星、歐洲空間局的歐洲氣象衛(wèi)星、日本的葵花衛(wèi)星，已發(fā)射的研究衛(wèi)星有美國的雨云衛(wèi)星等。六、全球氣象衛(wèi)星探測網：5七、主要衛(wèi)星系列：

氣象衛(wèi)星的發(fā)展經歷了試驗和應用兩個階段。除美國和蘇聯(lián)外，日本和歐洲空間局于1977年也先后發(fā)射了氣象衛(wèi)星，這些國家和組織都參加世界氣象組織(WMO)安排的全球大氣研究計劃的第一期全球試驗。主要的氣象衛(wèi)星系列有：七、主要衛(wèi)星系列：61、前蘇聯(lián)“流星”號氣象衛(wèi)星系列：蘇聯(lián)的“流星”氣象衛(wèi)星系列。1969年3月26日開始發(fā)射Ⅰ型，到1981年7月共發(fā)射了31顆；1975年7月11日開始發(fā)射Ⅱ型，到1982年底已發(fā)射9顆。這一系列衛(wèi)星的任務是系統(tǒng)收集地球上不同地區(qū)的氣象資料，為氣象預報和氣象學研究服務。衛(wèi)星重1～2.2噸，高約3.5～5米，直徑1.5米，有兩個太陽電池翼，主體由兩個密封艙組成。其中上艙有傳動裝置和無線電系統(tǒng)，包括確定軌道參數(shù)和發(fā)送遙感數(shù)據的設備、電源系統(tǒng)以及由慣性輪、氣體推力器和離子發(fā)動機組成的三軸姿態(tài)控制系統(tǒng)；下艙有科學儀器。流星系列的每一顆衛(wèi)星繞地球一圈可以獲得8％～20％地球表面云層覆蓋和輻射的數(shù)據，兩顆衛(wèi)星在24小時之內就能對整個半球觀測一次。1、前蘇聯(lián)“流星”號氣象衛(wèi)星系列：蘇聯(lián)的“流星”氣象衛(wèi)星系72、美國“泰羅斯”號氣象衛(wèi)星系列：美國發(fā)射的世界第一個試驗氣象衛(wèi)星系列，1960～1965年共發(fā)射10顆，除最后兩顆為太陽同步軌道外，其余的軌道傾角為48°和58°。為紅外觀測衛(wèi)星。呈十八面柱體，質量是122～138千克，采用自旋穩(wěn)定，星上的主要遙感設備是電視攝象機，2、美國“泰羅斯”號氣象衛(wèi)星系列：美國發(fā)射的世界第一個試驗氣83、“艾薩”號衛(wèi)星：美國第一代太陽同步軌道氣象業(yè)務應用衛(wèi)星。1966～1969年間先后發(fā)射了9顆,軌道傾角約102°，軌道高度約1400公里，云圖的星下點分辨率為4公里。3、“艾薩”號衛(wèi)星：94、“泰羅斯N/諾阿”衛(wèi)星系列：這個系列的第一顆衛(wèi)星在1978年10月13日發(fā)射，第二顆衛(wèi)星和第三顆衛(wèi)星分別于1979年和1980年發(fā)射。共計劃發(fā)射8顆衛(wèi)星，每年一顆，使用到1985年左右。衛(wèi)星長3.7米，直徑1.9米，發(fā)射重量約1400千克，太陽電池陣在最小光照下可提供420瓦功率，采用太陽同步軌道，傾角99°，高度約850千米，形狀近似圓形，周期102分鐘。由兩顆衛(wèi)星同時觀測，彼此相隔90°。衛(wèi)星攜帶的氣象觀測儀器主要有：改進型甚高分辨率掃描輻射計（AVHRR）和泰羅斯業(yè)務垂直探測器（TOVS）。改進型甚高分辨率掃描輻射計有5個波段通道。它拍攝的云圖等數(shù)據可以實時用137兆赫和1700兆赫兩個頻段傳向地面；泰羅斯業(yè)務垂直探測器由高分辨率紅外分光計、微波探測計、平流層探測計3種氣象遙感儀器組成，它們的星下點分辨率分別為17、109和147千米。4、“泰羅斯N/諾阿”衛(wèi)星系列：這個系列的第一顆衛(wèi)星在197105、“靜止氣象衛(wèi)星”(GMS)：日本的地球靜止軌道氣象業(yè)務應用衛(wèi)星，共2顆，分別于1977年和1981年發(fā)射，可見光和紅外云圖的星下點分辨率分別為1.25公里和5公里。5、“靜止氣象衛(wèi)星”(GMS)：116、“氣象衛(wèi)星”(Meteosat)：

歐洲空間局的地球靜止軌道氣象業(yè)務衛(wèi)星，共2顆，分別于1977年和1981年發(fā)射，可見光、紅外云圖和水汽圖的星下點分辨率分別為2.5公里、5公里和5公里。

6、“氣象衛(wèi)星”(Meteosat)：127、“印度衛(wèi)星”(Insat)：印度的通信、廣播和氣象多用途衛(wèi)星，它的可見光和紅外云圖的星下點分辨率分別為2.7公里和11公里。7、“印度衛(wèi)星”(Insat)：139、風云系列衛(wèi)星：是中國的氣象衛(wèi)星，目前有風云一號D星，風云三號A星，風云二號C、D、E星等5顆氣象衛(wèi)星在軌運行。9、風云系列衛(wèi)星：14氣象衛(wèi)星系列簡介氣象衛(wèi)星系列簡介15一、定義：

氣象衛(wèi)星：是對大氣層進行氣象觀測的人造衛(wèi)星，屬于一種專門的對地觀測衛(wèi)星或遙感衛(wèi)星，具有范圍大、及時迅速、連續(xù)完整的特點，并能把云圖等氣象信息發(fā)給地面用戶。二、概述：氣象衛(wèi)星具有除一般衛(wèi)星的基本結構和部件外，還攜帶各類遙感儀器，包括電視攝像機、紅外探測儀、射電探測儀、多譜段探測儀、氣象雷達以及數(shù)據傳輸設備。遙感器能夠接收和測量地球及其大氣的可見光、紅外與微波輻射，并將它們轉換成電信號傳送到地面。地面接收站再把電信號復原繪出各種云層、地表和洋面圖片，進一步處理后就可以發(fā)現(xiàn)天氣變化的趨勢。氣象衛(wèi)星所提供的氣象資料已被廣泛用于日常氣象業(yè)務、氣象科學、海洋學和水文學的研究。一、定義：二、概述：氣象衛(wèi)星具有除一般衛(wèi)星的基本結構和部件16三、氣象遙感儀器：常用的氣象遙感儀器有三種：①多通道高分辨率掃描輻射計：它可以獲得可見光與紅外的云圖。太陽同步軌道氣象衛(wèi)星的可見光與紅外云圖的星下點分辨率都在1公里左右；地球靜止軌道氣象衛(wèi)星的可見光云圖的星下點分辨率為0.9～2.5公里，紅外云圖的星下點分辨率為5～12公里。②高分辨率紅外分光計：它可以獲得大氣垂直溫度分布和水汽分布。③微波輻射計：它配合高分辨率紅外分光計工作，可以獲得云層以下的大氣垂直溫度分布和云中的含水量。氣象觀測專用系統(tǒng)還包括衛(wèi)星所載的磁帶機等數(shù)據存貯裝置和數(shù)據傳輸設備。四、類型：氣象衛(wèi)星主要有極軌氣象衛(wèi)星和同步氣象衛(wèi)星兩大類。①極軌氣象衛(wèi)星。飛行高度約為600～1500千米，衛(wèi)星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的交角，這樣的衛(wèi)星每天在固定時間內經過同一地區(qū)2次，因而每隔12小時就可獲得一份全球的氣象資料。②同步氣象衛(wèi)星。運行高度約35800千米，其軌道平面與地球的赤道平面相重合。從地球上看，衛(wèi)星靜止在赤道某個經度的上空。一顆同步衛(wèi)星的觀測范圍為100個經度跨距，從南緯50°到北緯50°，100個緯度跨距，因而5顆這樣的衛(wèi)星就可形成覆蓋全球中、低緯度地區(qū)的觀測網。三、氣象遙感儀器：四、類型：17五、觀測內容：①衛(wèi)星云圖的拍攝。②云頂溫度、云頂狀況、云量和云內凝結物相位的觀測。③陸地表面狀況的觀測，如冰雪和風沙，以及海洋表面狀況的觀測，如海洋表面溫度、海冰和洋流等。④大氣中水汽總量、濕度分布、降水區(qū)和降水量的分布。⑤大氣中臭氧的含量及其分布。⑥太陽的入射輻射、地氣體系對太陽輻射的總反射率以及地氣體系向太空的紅外輻射。⑦空間環(huán)境狀況的監(jiān)測，如太陽發(fā)射的質子、α粒子和電子的通量密度。這些觀測內容有助于我們監(jiān)測天氣系統(tǒng)的移動和演變；為研究氣候變遷提供了大量的基礎資料；為空間飛行提供了大量的環(huán)境監(jiān)測結果。五、觀測內容：18六、全球氣象衛(wèi)星探測網：目前構成全球天氣監(jiān)視網的氣象衛(wèi)星探測網，包括兩顆低軌氣象衛(wèi)星和五顆高軌氣象衛(wèi)星。已發(fā)射的低軌業(yè)務氣象衛(wèi)星有美國的泰勒斯、艾薩和艾托斯-諾阿系列衛(wèi)星以及國際衛(wèi)星；俄羅斯的宇宙和流星系列衛(wèi)星；高軌氣象衛(wèi)星有美國的應用技術衛(wèi)星、地球靜止業(yè)務環(huán)境衛(wèi)星、歐洲空間局的歐洲氣象衛(wèi)星、日本的葵花衛(wèi)星，已發(fā)射的研究衛(wèi)星有美國的雨云衛(wèi)星等。六、全球氣象衛(wèi)星探測網：19七、主要衛(wèi)星系列：

氣象衛(wèi)星的發(fā)展經歷了試驗和應用兩個階段。除美國和蘇聯(lián)外，日本和歐洲空間局于1977年也先后發(fā)射了氣象衛(wèi)星，這些國家和組織都參加世界氣象組織(WMO)安排的全球大氣研究計劃的第一期全球試驗。主要的氣象衛(wèi)星系列有：七、主要衛(wèi)星系列：201、前蘇聯(lián)“流星”號氣象衛(wèi)星系列：蘇聯(lián)的“流星”氣象衛(wèi)星系列。1969年3月26日開始發(fā)射Ⅰ型，到1981年7月共發(fā)射了31顆；1975年7月11日開始發(fā)射Ⅱ型，到1982年底已發(fā)射9顆。這一系列衛(wèi)星的任務是系統(tǒng)收集地球上不同地區(qū)的氣象資料，為氣象預報和氣象學研究服務。衛(wèi)星重1～2.2噸，高約3.5～5米，直徑1.5米，有兩個太陽電池翼，主體由兩個密封艙組成。其中上艙有傳動裝置和無線電系統(tǒng)，包括確定軌道參數(shù)和發(fā)送遙感數(shù)據的設備、電源系統(tǒng)以及由慣性輪、氣體推力器和離子發(fā)動機組成的三軸姿態(tài)控制系統(tǒng)；下艙有科學儀器。流星系列的每一顆衛(wèi)星繞地球一圈可以獲得8％～20％地球表面云層覆蓋和輻射的數(shù)據，兩顆衛(wèi)星在24小時之內就能對整個半球觀測一次。1、前蘇聯(lián)“流星”號氣象衛(wèi)星系列：蘇聯(lián)的“流星”氣象衛(wèi)星系212、美國“泰羅斯”號氣象衛(wèi)星系列：美國發(fā)射的世界第一個試驗氣象衛(wèi)星系列，1960～1965年共發(fā)射10顆，除最后兩顆為太陽同步軌道外，其余的軌道傾角為48°和58°。為紅外觀測衛(wèi)星。呈十八面柱體，質量是122～138千克，采用自旋穩(wěn)定，星上的主要遙感設備是電視攝象機，2、美國“泰羅斯”號氣象衛(wèi)星系列：美國發(fā)射的世界第一個試驗氣223、“艾薩”號衛(wèi)星：美國第一代太陽同步軌道氣象業(yè)務應用衛(wèi)星。1966～1969年間先后發(fā)射了9顆,軌道傾角約102°，軌道高度約1400公里，云圖的星下點分辨率為4公里。3、“艾薩”號衛(wèi)星：234、“泰羅斯N/諾阿”衛(wèi)星系列：這個系列的第一顆衛(wèi)星在1978年10月13日發(fā)射，第二顆衛(wèi)星和第三顆衛(wèi)星分別于1979年和1980年發(fā)射。共計劃發(fā)射8顆衛(wèi)星，每年一顆，使用到1985年左右。衛(wèi)星長3.7米，直徑1.9米，發(fā)射重量約1400千克，太陽電池陣在最小光照下可提供420瓦功率，采用太陽同步軌道，傾角99°，高度約850千米，形狀近似圓形，周期102分鐘。由兩顆衛(wèi)星同時觀測，彼此相隔90°。衛(wèi)星攜帶的氣象觀測儀器主要有：改進型甚高分辨率掃描輻射計（AVHRR）和泰羅斯業(yè)務垂直探測器（TOVS）。改進型甚高分辨率掃描輻射計有5個波段通道。它拍攝的云圖等數(shù)據可以實時用137兆赫和1700兆赫兩個頻段傳向地面；泰羅斯業(yè)務垂直探測器由高分辨率紅外分光計、微波探測計、平流層探測計3種氣象遙感儀器組成，它們的星下點分辨率分別為17、109和147千米。4、“泰羅斯N/諾阿”衛(wèi)星系列：這個系列的第一顆衛(wèi)星在197245、“靜止氣象衛(wèi)星”(GMS)：日本的地球靜止軌道氣象業(yè)務應用衛(wèi)星，共2顆，分別于1977年和1981年發(fā)射，可見光和紅外云圖的星下點分辨率分別為1.25公里和5公里。5、“靜止氣象衛(wèi)星”(GMS)：2