雷达卫星分析（课堂PPT）

雷达卫星分析,1,目录,雷达观测与分析雷达数据构成雷达产品及其识别基础天气现象的雷达图像卫星观测与分析基本概念卫星云图解译基础天气现象的卫星云图,2,1雷达数据构成,新一代多普勒天气雷达的数据主要包括反射率因子、径向速度和谱宽三个因子,3,1雷达数据构成,反射率因子回波强度一个距离库中后向散射的大小粒子尺度的大小径向速度相对于雷达站的移动速度谱宽速度谱宽，反映速度离散程度,4,2雷达产品及其识别基础,常用的雷达产品3个基数据产品反射率因子（R）径向速度（V）谱宽（S）组合反射率因子（CR）垂直液态水含量（VIL）回波顶高（ET）,5,6,7,8,9,10,11,12,3天气现象的雷达图像,晴天（无回波）小雨暴雨冰雹雷暴云台风冷空气,13,小雨,暴雨,14,2005年5月31日14点47分在北京产生大冰雹的超级单体风暴,15,钩状回波：强冰雹云伴随着强的低层上升入流的进一步发展，入流缺口会演变成钩状，常出现在回波移动方向的右侧或后右侧,16,弓形回波（雷暴云）,17,回波穹隆、悬挂回波和砧状回波,18,19,台风KHANUN特征分析,20,2004年4月22日冷空气爆发（合肥雷达）,21,太阳的雷达显示,22,气象卫星观测与分析,23,1基本概念,卫星上携带有各种气象观测仪器，测量大气参数，这种专门用于气象目的的卫星叫做气象卫星气象卫星分类静止气象卫星，地球同步轨道，相对地球而言静止，观测的1/3球面，位于赤道上方，轨道高度约为35800Km极轨气象卫星，太阳同步轨道，观测全球，围绕地球运动，能够观测两级，轨道高度约为3501500Km,24,1基本概念,静止卫星：FY2、GMS、GOES、MTSAT极轨卫星：FY1/3、NOAA、TRMM、EOS卫星观测原理：接收电磁波信号，从信号中来反映大气状态按仪器观测方式分为主动（卫星发射电磁波，接收反射回的信号）被动（接收来自地球的电磁波信号）按波谱范围分为：微波、红外、可见光,25,1基本概念,常见的卫星通道可见光通道(0.58-0.68m)太阳反射光近红外通道(0.84-0.89m)太阳反射光短波红外通道(3.55-3.95m)-混合辐射长波红外通道(10.3-11.3m)地物热辐射分裂窗通道(11.5-12.5m)地物热辐射微波通道(mm)地物热辐射,26,1基本概念,卫星图像生成原理将接收的电磁波能量转换为亮度温度、反照率等物理量，以图像的形式显示这些物理量,27,1基本概念,空间分辨率卫星在某一时刻观测地球的最小面积。空间分辨率与卫星高度有关，高度越高观测视角越大，空间分辨率降低灰度分辨率能分辨的最小温度差或反照率差值称之为温度分辨率或灰度分辨率时间分辨率卫星对同一地区观测的时间间隔,28,1基本概念,卫星数据构成（FY2卫星）可见光通道（反射率）红外分裂窗通道（亮度温度）水汽通道（亮度温度）中红外通道（亮度温度）,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,2卫星云图解译基础,卫星云图上识别云的六个判据结构形式：带状、涡旋状、团状、细胞状范围大小边界形状：直线、圆形、气旋性弯曲色调暗影纹理,39,2卫星资料处理与分析基础,卷云温度低、反照率高红外与水汽云图上白亮、可见光图像上由深灰色到白色纹理呈现纤维状或羽状积雨云团状，结构紧密各种通道图像上色调为白亮纹理光滑，当出现穿透性对流云时云顶多起伏早晚时刻可见光图像上存在暗影,40,2卫星资料处理与分析基础,中云（高层云、高积云）成片出现可见光图像上色调跨度较大（多层云系影响）红外云图上为中等程度的灰色中云不一定有暗影和确定的边界形状积云、浓积云线状、开口状纹理不均匀，多斑点和皱纹边界不整齐、不光滑（局地加热的不均匀性）可见光图像上白亮，红外云图上色调不一,41,2卫星资料处理与分析基础,层云、雾锋面附近呈现一大片或带状，冬季洋面上冷锋后或副高东南象限呈球状闭合细胞状云系可见光图像：洋面为大片的白色；陆地为断裂的、稀疏的灰色红外云图：深灰色到灰色边界光滑、纹理均匀雾会沿山脉、河流、海岸线分布,42,结构形式带状涡旋状团（块）状细胞状波状,43,44,云的识别,45,暴雨云团,46,范围大小锋面、气旋上千公里对流云几公里,47,锋面,48,边界形状直线圆形扇形气旋性弯曲反气旋性弯曲整齐和不整齐,49,50,51,色调（亮度、灰度）物象的明暗程度可见光反照率红外物体温度,52,53,暗影在一定的太阳高度之下高的目标物在低的目标物上的投影（只出现在可见光图象上）,54,55,纹理云顶表面光滑程度多起伏、多斑点、皱纹纤维状光滑和均匀,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,3天气现象的卫星云图,冷空气大雾降水台风强对流（雷暴）,68,可见光,69,红外,70,中红外,71,水汽,72,常见的天气系统,冷锋冷平流中的冷锋暖平流中的冷锋暖锋锢囚锋,73,CaseinEurope,74,暖锋云带,与冷锋相连接的呈反气旋弯曲的天气尺度云带可见光图像上系统的后部呈白亮，前部灰白水汽和红外图像上均为白色,75,WarmFrontBand,76,WarmFrontBand,77,78,79,80,其它常见天气现象,涡旋云街低云雷暴云梅雨锋,81,高原大涡,82,云街,83,低云,84,85,86,云团暗影可见光,87,雷暴云,88,雷暴云,89,黑色雾,90,白色雾,91,山脉浓雾,92,龙卷照片,93,龙卷云,94,95,96,97,波状云,98,99,细胞状云系是由于冷空气受到下垫面的加热，并在较好的水汽条件下形成的,100,高原地形,101,梅雨静止锋,102,图象分析练习,103,104,105,06:00卫星资料与地面观测资料叠加,106,09:00卫星资料与地面观测资料叠加,107,12:00卫星资料与地面观测资料叠加,108,天气系统分析,109,天气系统分析2,110,极轨卫星多通道分析,利用NOAA/AVHRR资料和FY-1D/CAVHRR多通道资料进行云团分析可见光通道近红外通道中红外通道热红外通道,111,NOAA-16通道1,112,NOAA-16通道2,113,NOAA-16通道3,114,NOAA-16通道4,115,NOAA-16通道5,116,NOAA-16RGB421,117,NOAA-16RGB345,118,FY-1D通道1,119,FY-1D通道2,120,FY-1D通道3,121,FY-1D通道4,122,FY-1D通道5,123,FY-1D通道6,124,FY-1DRGB461,125,FY-1DRGB345,126,127,128,07:15,129,07:45,130,08:15,131,08:45,08:45,132,09:15,133,09:45,134,135,136,137,138,139,FY2CRGB合成图,IR12.0