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卫星云图的云状分析..docx
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卫星云图的云状分析
提 要
随着卫星云图的日益普及,云图在预报中的使用越来越
多,本文就卫星云图使用中的有关问题作了一些探讨,供大
家参考。
关键词:卫星云图 云状分析 天气系统
一、卫星云图的种类
按卫星轨道分,可分为极轨卫星云图和同步卫星云图,目前大多
使用的是三种同步卫星云图 :可见光云图,红外云图和水汽云图。
可见光云图(VIS)利用云顶反射太阳光的原理制成,故仅能于白
昼进行摄影。可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度,比较厚的
云层反射能力强,在可见光卫星云图上,会显示出亮白色,云层较薄
则显示暗灰色,还可与红外线卫星云图结合起来,做出更准确的分析。
红外云图(IR)利用卫星上之红外线仪器,来测量云层之温度。其
中,温度低的云层会以亮白色来显示,也就是此处的云层较高,而暗
灰色的部分则代表云层高度较低,因为越接近地面的云层温度越高。
简单而言,即以云顶的不同温度来判断云层的高度。
水汽云图(WV) 卫星接收到的辐射决定于水汽含量,大气中水汽
含量越多,发射的辐射越小;水汽含量越少,大气低层的辐射越可以
透过水汽到达人造卫星,则人造卫星接收的辐射越大。在水汽图上,
色调越白,辐射越小,水汽越多;否则越少。对于 6-7μm 水汽带,
卫星测得的辐射来自对流层中上层,故水汽图反映大气上层水汽的空
间分布。但对低层水汽不敏感,这是其不足之处,使用中应与其它云
图相结合,作综合判断。
二、卫星云图的典型云系识别
2.1 几种基本云的识别
卷云:高度最高,温度最低,反照率低。
中云(包括高层云和高积云):反照率有的大有的小,温度较低,
范围较大。
积云和浓积云:在云图上实际为积云群,表现为带状,线状和细
胞状结构,其上多皱纹,多起伏和不均匀,造成这种现象的原因是积
云内部高度不同,云顶温度不一致,厚度有参差,云的形状不规则。
积雨云:反照率高,温度也低,高空风垂直切变小时呈圆形,较
大时呈椭圆形,并出现卷云砧,尺度为几十至几百公里,初生时尺度
较小,边界光滑,成熟后云体较大,顶部出现向四周散开的卷云羽,
消亡时色调变暗,为一片松散的卷云。
低云(层云和雾):由于温度与地表接近,在 IR 上不明显,在 VIS
上为均匀光滑的云区,厚度不一,有时在白天的 IR 上,层云边界比
较清楚,但到夜间,近地面存在辐射逆温,层云或雾的顶部温度反面
比四周无云地区要暖,这时 IR 上云区比四周无云区地面显得更黑。
典型云图
(a)是典型晴空图像。此时是无云的情形;
(b)是典型波状云图像。波状云主要包括卷积云、高积云和层
积云。当逆温层附近出现波状运动,且逆温层下部空气接近饱和时,
在波峰处空气因上升冷却形成云,而在波谷处空气因下沉增温则不易
成云,从而形成了平行排列的波状云;
(c)是典型积状云图像。积状云是垂直发展的云块,主要包括
积云、积雨云和卷云。积状云具有孤立分散、云底平坦和顶部凸起的
外貌形态,对流上升区水平范围广大,则积状云的水平范围也就愈大;
(d)是典型层状云图像。层状云是均匀幕状云层,常具有较大
的水平范围;
(e)是典型卷云图像。卷云指那些由冰晶组成的呈丝状、羽毛
状、片状、带装或者钩状,具有纤维结构的高云。卷云的水平伸展通
常要比其垂直尺度大的多,云片互不相连,分布通常杂乱无章。
2.2 不同天气形势下不同云系的识别
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