雷达与卫星气象学

一、我国天气雷达的频率范围

雷达与卫星气象学第一局部第一章1．S波段天气雷达的频率范围在2700MHz-2900MHz；C波段天气雷达的频率范围在5300MHz-5500MHz；X波段天气雷达的频率范围在8000MHz-12500MHz；2．CINRAD-SA\CINRAD-SB\CINRAD-CB分别属于哪个波段。二、天气雷达原理及组成：1．常规天气雷达：天气雷达间歇性地向空中放射电磁波〔称为脉冲式电磁波〕，它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，假设遇到了气象目标物，脉冲电磁波被气象目标物散射，其中散射返回雷达的电磁波〔称为回波信号，也称为后向散射，在荧光屏上显示出气象目标的空间位置等的特征。2．多普勒天气雷达：当雷达放射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与放射波的频率消灭频率差，称为多普勒频率。依据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；依据放射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波的谱线，可使雷达从强杂波中区分出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比一般雷达的抗杂波干扰力量强，能探测出隐蔽在背景中的活动目标。3．天气雷达组成：主要由天线、馈线、伺服、放射机、接收机、信号处理、产品生成、显示终端等组成。天线：放射/接收电磁波；馈线：传导电磁波；伺服：天线等的运转；放射机：产生电磁波；接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息；产品生成：依据算法，生成应用产品/掌握雷达；显示终端：显示产品、掌握雷达4．一代天气雷达的根本构造：主要由三大系统组成： RDA—雷达数据采集子系统；RPG—雷达产品生成子系统；PUP—主用户终端子系统。RDA主要构造：天伺系统、放射机、接收机、信号处理；主要功能是产生和放射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成根本数据——反射率因子、平均径向速度和径向速度谱宽。一代天气雷达扫描方式：扫描方式#1：514个不同仰角上的扫描〔14/5〕扫描方式#2：69个不同仰角上的扫描〔9/6〕扫描方式#3：10分钟完成5个不同仰角上的扫描〔5/10〕7．一代天气雷达的工作模式〔天气模式AVCP11VCP2114/59/6。BVCP31VCP325/10。RPG：RPGRDA接收数字化的基数据，对其进展处理生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。RPG是整个雷达系统的指令中心。RPG的主要功能有两个，一个是作为整个雷达的掌握中心，另一个是具有一系列算法，当PUP的恳求后，生成相应的产品，然后传输给PUP。产品分为根本产品和导出产品。根本产品：根本反射率因子、根本径向速度和根本谱宽产品。天气雷达产品的显示方式：PPI〔平面位置显示)、RHI(距离高度显示、CAPPI〔等高平面位置显示〕三、根本概念：6〔单位mm6/m。他的值的大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和密度分布，用来表示气象目标的强度dBZ表示。360度方位扫描径向速度数据，径向速度即物体运动速度平行与雷达径向的重量。径向速度有很多直接的应用，可以导出大气构造，风暴构造，可以帮助产生、调整和更高空分析图等。平均径向速度产品有两点局限性：一是垂直于雷达波0；二是距离折叠和不正确的速度退模糊。，它与距离库的各个反射率的运动速度和方向的差异成正比。垂直累积液态水:垂直累计液态水表示将反射率因子数据转换成等价的液态水值，是假设全部反射率因子返回都是由液态水引起，通过阅历关系得到的。它是判别强降水及其降水潜力、强对流天气造成的暴雨、暴雪和冰雹等灾难性天气的有效工具之一。5．组合反射率：组合反射率产品〔简称CR产品〕含有格外丰富的内容。是预报员常用且在PUP例行请示表中的产品之一；它是雷达体积扫描中将最大反射率投影到笛卡尔格点上的产品，其上方有组合属性表〔内含有龙卷涡旋特征、中尺度气旋、冰雹、风暴系列等相关判定或数据。两者同屏显示便利了用户分析。230km范围内探测到的一小时降水量值。ZZn(D)D6dD0反射率因子：雷达反射率因子Z和粒子直径的六次方成正比，这是一个重要的结论，说明少数大水滴对观测到的回波功率起着主要作用。Zmm6/m36次方的总和。在实际观测中常用它的分贝数表示，又称为dBz dBz＝10LogZ假设有超过瑞利散射条件的粒子存在，也可以定义一个zz值称为等效反射率因子。此时dBZ＝10LogZe/1mm6·m-3通常：取 =1

Z0为标准值，Zmm6/m3

mm6

/m3

1mm6/m3Zmm6/m3天气雷达的工作频率和波长

1dBZ

10lg e 频率〔MHz〕30000

1

e 波段K

/m3100003X60005C300010S150020LK波段的雷达用来探测非降水的云，X、CS波段的雷达用来探测降水，L波段测风,我国一代天气雷达使用CS波段。脉冲宽度τ：探测脉冲的振荡持续时间，称为脉冲宽度τ。由于探测脉冲具有肯定的持续时间，因而它在空间也有肯定的长度h。h=τc。我国一代天气雷达〔S波段〕有两个脉冲宽度：短脉冲μ〕和长脉冲〔μ〔缘由？〕脉冲宽度与雷达的探测距离、距离区分力等性能有关。雷达所放射的射频脉冲宽度较宽时，信号所包含的能量较多，因而回波能量较强。但是，脉冲宽度越宽，雷达的距离区分力越差。因此，雷达在选择脉冲宽度时，是在最大探测距离和距离区分力之间折衷的。在远距离时或晴空探测选用较宽的脉冲宽度，以使远距离目标回波具有足够的强度；在近距离时选用较窄的脉冲宽度，以保证近距离观看时的距离区分力。雷达的区分率:离。:从产生回波畸变的不同,分为径向和切向区分率两种。Prc ZR2四、雷达方程：Prc ZR2dBZdBZ20lgR10lgP10lgCr反射率因*的dB示值。它20lgR10lgPrP10lgPCminmin给出了20lgRdB10lgPCdBZ和dB20lgRdBAmin距订值离正回波功率与最小可检测功率之比只与雷达性能有关3．天气雷达的测量:常规天气雷达：Z；多普勒天气雷达：w、v、z；多普勒偏振天气雷达：强度信息(ZH)〔V、W)和偏振信息〔ZDR、差传输相移ΦDPKDP和相关系数ρHV)。其次章一、Z-I关系1．什么是Z-I关系：Z=AIb。A、b和雨滴谱有关的系数，在不同的地区，不同的季节，、b的值也会变化。2．Z-I关系的不稳定性解决的方法：最优化处理法和A值平均法。雷达和雨量计联合反演降水强度的几种方法：单点校准法：平均校准法；空间校准法；距离加权法；卡尔曼〔Kalman〕滤波校准法；变分校准法；最优插值校准法G和波长等雷达参数没有准确标定所造成的固定误差；另一类是由于雷达放射和接收设备本身的不稳定导致放射功Pr和接收机增益等参数不稳定所造成的随机误差。第三章一、多普勒雷达原理1．多普勒效应：所谓多普勒效应就是，当声音，光和无线电波等振动源与观测者以相对速度相对运动时，观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。由于这一现象是奥地利科学家多普勒最早觉察的，所以称之为多普勒效应。2．多普雷达与常规雷达的区分：常规天气雷达利用的是降水回波的幅度信息，即利用信号强度来探测雨区的分布、雨区强度、垂直构造等状况。多普勒天气雷达是利用多普勒效应来测定降水粒子的径向(朝向雷达或远离雷达方向)vrmax max c8分布、垂直气流速度、大气湍流、降水粒子分布、降水中特别是强降水中的风场构造特征。因此它除了得到目标物的反射率因子外，还可以测定散射体相对于雷达的径向速度和速度谱宽，并依据这三个根本量，可推断出相应的天气系统，尤其是降水天气系统的某些内部构造和特征，它对降水成因、中小尺度天气系统以及强对流造成的灾难性天气的监测与研究具有重要意义，是公布严峻灾难性天气警报和接近预报的重要探测工具。3．径向速度：简洁的定义为目标物实际运动速度在雷达探测波束〔雷达径向〕方向上的分vrmax max c8多普勒两难及解决的方法：解决方法：承受多种PRF，不同的取样方式〔硬件〕;另一种是用软件，即在数据处理系统中设置判别及退速度模糊的程序。多普勒雷达信息提取及其方法：回波强度--反射率因子；回波位相--径向速度；回波信号—多普勒谱。有三种：傅里叶变换法FF；脉冲对处理法PP〔CMF〕处理法。，又称风切或风剪，是指大气中两点间风速和风向的猛烈变化。依据两点高度之间的差异，风切变可分为水平和垂直两大类。第四章一、回波的分类：气象回波〔降水回波和非降水回波〕和非气象回波〔地物回波、超折射回波、同波长干扰回波、飞机、船只等的回波、海浪回波、由天线辐射特性造成的虚假回波。二、回波强度分析技术：从回波形态特征也可知道其回波强度；由回波特别构造和形态可知回波强度；从回波移动特点可知影响测站时风雨状况。1.Ｖ形缺口与入流缺口：概念及异同点2．指状回波、钩状回波、弱回波穹窿概念及异同点三、径向速度场分析技术与方法径向速度的正负质的规定：离开雷达的径向速度为正，流向雷达的径向速度为负。如何在在PUP上查看径向速度的大小和正负：在PUP上，径向速度的大小和正负是通过颜色变化表示的，一般暖色表示正径向速度，冷色表示负径向速度，因此在分析速度图时，应首先查看色标。3〔从PUP显示屏中心动身，沿径向划始终线到达零等速线上某一点；过该点划一矢量垂直于此直线，方向从入流径向速度一侧指向出流径向速度一侧，此矢量即表示垂足点所在高度层的实际风向。4．多普勒径向速度场分析方法—三个方面：零径向速度线；朝向雷达正负范围、分布及中心；强径向速度梯度。四、根本概念：天气系统－通常是指具有肯定的温度、气压或风等气象要素空间构造特征的大气运动系统。天气－肯定区域短时段内的大气状态及其变化的总称。气候是指某一地区多年的和特别的年份偶然消灭的天气状况的综合。气候和天气有亲热关系：天气是气候的根底，气候是对天气的概括。4．锋：由两种性质不同的气团相接触形成的三度空间天气系统，它是冷、暖气团相交绥的地带。它是温带地区重要的天气系统。5．锋的分类及表示方法：依据热力学分类方法，锋分为：冷锋、暖锋、锢囚锋和准静止锋。冷锋、暖锋与天气变化气旋和反气旋：气旋的定义：气旋是指在同一高度上中心气压比四周低、占有三度空间的大尺度涡旋。北半球：气流逆时针旋转，南半球：气流顺时针旋转。(反气旋反之)低压或气旋、高压或反气旋，分别是对同一个天气系统的不同的描述。低压、高压是对天气系统气压状况的描述，气旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述。气旋、反气旋与天气变化：类型空间示意图

气旋〔低压〕 反气旋〔高压〕气压状况气压梯度力方向北半球气流流向南半球气流流向天气状况我国典型天气

中心气压低、四周高从四周垂直指向中心逆时针方向中心辐合上升顺时针方向中心辐合上升多云雨天气台风

中心高、四周低从中心垂直指向四周逆时针方向四周辐散下沉逆时针方向四周辐散下沉晴朗、枯燥天气伏旱副热带反气旋〔副热带高压高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量的输送和平衡起着重要的作用，是大气环流的一个重要系统。极涡D槽前脊后极涡D槽前脊后上升运动阴雨天气槽后脊前脊线脊线下沉运动槽线副高G晴槽线气朗天五、几种典型流场和天气系统在PPI上的径向速度模式〔分析速度图及其区分〕见课件六、几种典型天气系统、流场层结状况下PPI多普勒径向速度模式〔锋面和切变线系统〕课件七、气旋和反气旋廓线及图像：假设零值带是平行与雷达视线方向的肯定是涡旋，假设此时正值区在右边，负值区在左边就是气旋，假设正值区在视线方向的左边，而负值区在视线方向的右边则是反气旋。气旋和反气旋廓线及图像像反气旋流场及其相应多普勒径向速度图八、辐合辐散的概念及多普勒速度图像对于辐合或辐散而言，零值带是垂直于雷达视线方向的，这一特点很重要。它是区分涡旋的重要特征。假设是辐散流场，朝向雷达的气流总是在靠近雷达一侧而离开雷达的气流总是在远离雷达的一侧。所在在显示窗口上消灭的是廓线应当是零值带上侧为正值区，而零值带下侧则为负值区。假设是遇到辐合气流，零值带的分布一样，而正值区与负值区的分布刚好相反。九、非气象回波1．识别地物回波的方法：比较法、用PPI探测来推断、用RHI探测垂直剖面构造来推断、在A／R显示器上推断、另外气象目标物通常具有肯定的移动速度．而地物回波常是不动的十、降水回波降水回涉及其构造特征、几种特别降水回波的识别零度层亮带的概念：当对层状云连续性降水进展铅直扫描或平扫探测时，在PPIRHI上会消灭零度层亮带。零度层亮带是层状云连续性降水的一个重要特征，它反映了在层状云降水中存在着明显的冰水转换区，即亮带上面的降水粒子以冰晶为主，通过亮带后，全部转化为水滴。亮带的消灭，说明白层状云降水中气流稳定，无明显对流活动，为亮带的维持制造了条件。同时亮带的消灭也会造成间含水量的过高估量。A溶化作用：冰晶或雪花溶化成水滴，回波强度增大5倍碰并聚合效应：粒子直径增大，反射率增加。C.速度效应：速度增大，单位体积内降水粒子数目削减，散射力量减小。D.粒子形成的作用：冰晶或雪花在下降溶化过程中，常呈非球外形，因此散射力量比球形粒子大。其次局部第一章一、卫星气象学是指如何利用气象卫星探测各种气象要素，并将其探测到的资料如何应用于大气科学争论的一门学科。二、气象卫星的分类〔按卫星轨道分：分为两类：极地太阳同步轨道卫星〔通常称之为极轨气象卫星〕和地球同步气象卫星，又称静止气象卫星。三、极地太阳同步轨道卫星〔通常称之为极轨气象卫星相对固定的取向，轨道的倾角〔轨道平面与赤道平面的夹角〕接近90度，卫星要在两极四周通过，因此又称之为近极地太阳同步卫星轨道。为使轨道平面始终与太阳保持固定的取向，因此轨道平面每天平均向地球公转方向〔自西向东〕0.9856度〔360度／年600-1500千米，卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角，卫星每天在固定时间内经过同一地区212小时就可获得一份全球的气象资料。四、地球同步气象卫星，又称静止气象卫星：卫星相对某一区域是不动的。因而静止气象卫星可连续监视某一固定区域的天气变化。运行高度约35800千米，其轨道平面与地球的赤道平面相重合。从地球上看，卫星静止在赤道某个经度的上空。一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距，从南纬5050°，100个纬度跨距，因而5颗这样的卫星就可形成掩盖全球中、低纬度地区的观测网。五、极轨卫星和静止卫星在业务应用中的不同点：极轨和静止气象卫星是两种不同观测特性的卫星。极轨气象卫星主要猎取中期数值天气预报、气候推测和全球生态环境变化监测、远洋航海、航空所需的气象资料等；静止气象卫星则对灾难性天气系统，包括对台风、暴雨和植被生态动态突变的实时连续观测具有突出的力量。两种气象卫星的观测功能不能相互替代。一颗极轨气象卫星每天能猎取全球的气象资料两次，一颗地球同步轨道气象卫星每30分钟1/4面积的气象图片六、气象卫星遥感1．遥感的信息源：任何目标都具有放射、反射和吸取电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。2．气象卫星遥感：利用气象卫星对大气进展遥感探测称之为气象卫星遥感，也称之为卫星大气遥感。3温度、湿度、辐射、臭氧等和大气现象的理论和方法；②被测物体〔如地表、云和大气主要吸取气体〕的辐射特性及电磁辐射在大气中的传输规律；③卫星资料接收、处理、存贮和各种气象要素处理方法的争论；④选择测量各种气象要素和物体特性的最正确光谱段，满足气象观测要求的遥感仪的最正确设计；⑤气象卫星资料在业务天气预报、数值预报模式和大气科学争论中应用方法的争论；⑥气象卫星资料精度的争论。4．气象卫星遥感探测的特点：固定轨道上对地球大气进展观测；实现全球和大范围观测；在空间自上向下观测；气象卫星承受遥感探测方式；有利于技术的进展和推广应用5．国内外的主要气象卫星：见课件其次章一、极轨卫星的优缺点：极轨卫星的优点：由于轨道近于圆形，轨道的预报、资料的接收定位处理便利；可以观测全球，尤其是两极地区；可以得到稳定的太阳能，保障卫星正常工作；由于轨道高度较低，空间区分率较高；每次观测可以得到近乎一样的光照条件，有极轨卫星的的缺点是时间区分率低，一颗卫星对某一地区一天只能观测两次。它仅适合于观测大尺度天气系统。二、静止卫星的优缺点：静止卫星的主要优点空间掩盖面大，可进展连续通讯和重复观测；30分钟可以得到一幅的地球全园盘图。静止卫星的缺点是其图象的空间区分率不高，这是由于它们距地球太远的原因，此外，由于卫星对地观测的斜视角向地球边缘渐渐增加而使得高纬地区的图象明显的扭曲。通常有70°N70°S之间。三、倾角：这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角，单位度。其度量是当卫星处在升段时，从赤道平面反时针旋转到轨道平面计算的。在卫星观测中，倾角打算了卫星观测的区域。第三章一、辐射根本定律1．黑体：黑体是指某一物体在任何温度下，对任意方向和任意波长的吸取率或放射率都等于1，这种物体称为黑体。或者说，在热力学定律允许的范围内，最大限度地把热能转变为辐射能的抱负热辐射体叫做黑体。二、黑体辐射定理Planck定律〔第一个定律：课件Stefan-Boltzmann定律(其次个定律)：黑体的全波长辐射本领与确定温度的4次方成正比；物体温度愈高，其放射力量愈强。 c5E E d 1 dT43 b 0 b

0ec (T)1

(λm)与其．维恩(Wien)位移定律〔第三定律本身确实定温度〔T〕成反比。用它可测定太空星体外表温度，也可用来选择对特定地物的监测波段，如火灾检测。mλT＝2897×103nm·Km三、太阳辐射与大气影响1．太阳辐射：地球上的能源主要来源于太阳，太阳是被动遥感最主要的辐射源。传感器从空中或空间接收地物反射的电磁波，主要是来自太阳辐射的一种转换形式。太阳是被动遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线2．太阳常数：是指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积、单位时间黑体所承受的太阳辐射能量。四、大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸取或散射而透过率较高的波段〔太阳辐射光通过大气层时没有被反射、吸取和散射的透射力量很强的波段范围〕称为大气窗口。五、大气窗口的主要光谱0.30—1.15μm：这个窗口包括全部可见光波段、局部紫外波段和局部近红外波段，是遥感技术应用最主要的窗口之一。该窗口的光谱主要是反映地物对太阳光的反射，通常承受摄影或扫描的方式在白天感测、收集目标信息成像。通常叫短波区。1.3—2.5μm1.40—1.90μm2.00－2.50μm60％－95％之间。3.5－5.0μm大气窗口：属于中红外波段。透射率约为60－70％。包含地物反射及放射光谱，用来探测高温目标，例如森林火灾、火山、核爆炸等。8－14μm80%左右，属于地物的放射波谱。常温下地物谱辐出度最大值对应的波长是9.7μm。所以此窗口是常温下地物热辐射能量最集中的波段，所探测的信息主要反映地物的放射率及温度。1.0mm－1m1.0－1.8mm窗口透射率约35％－40%左右。2－5mm50％－70%。8－1000mm，微波窗口，透100%。微波的特点是能穿透云层、植被及肯定厚度的冰和土壤，具有全天候的工作力量，因而越来越受到重视。遥感中常承受被动式遥感〔微波辐射测量〕和主动式遥感，前者主要测量地物热辐射，后者是用雷达放射一系列脉冲，然后记录分析地物的回波信号。六、亮度温度Tb：假设物体放射的辐射亮度〔辐射强度〕Tb的黑体辐射亮度温度相等我们称黑体的温度Tb为该物体的亮度温度。第四章一、卫星仪器的组成：卫星仪器在空间接收来自地球大气系统自身放射或反射太阳的辐射，这种测量辐射的仪器称做辐射仪。一般由扫描仪、光学系统、探测器、信号处理和信号输出等五局部组成。二、卫星探测的区分率1．卫星探测仪器的区分率是指从卫星上能区分两个相邻物体的力量．或者是能分清两个物体的最短距离。2．卫星探测区分率的三个主要参数：空间区分率、温度区分率〔灰度分别率〕和时间区分率。3．空间区分率：是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感图像上能够具体区分的最小单元的尺寸和大小，是用来表征影像区分地面目标细节力量的指标。卫星的瞬时视场打算了卫星的空间区分率。空间区分率是评价传感器性能和遥感信息的重要指标之一，也是识别地物外形大小的重要依据。瞬时视场：〔IFOV〕从卫星到观测面积之间构成的空间立体角称瞬时视场。像素：卫星从某时到观测到的辐射就是与瞬时视场相应的地表小块面积内全部物体反射成放射的辐射的总和，这小块面积称做象素，象素是构成云图的最小单位。6．时间区分率：对同一目标进展重复探测时，相邻两次探测的时间间隔。通俗的叫法是探测重复周期。它与卫星的扫描速度、扫描范围和选用的轨道等有关。7．温度区分率或灰度区分率：指热红外传感器区分地表热辐射〔温度〕最小差异的力量。空间区分率、时间区分率和温度或灰度区分率这三项指标是影像的重要参数之一，特别是空间区分率和时间区分率。三、卫星的空间扫描方式：单个探测器线扫描；多探测器扫描；线性阵列探测器前推式扫描；圆锥扫描。四、卫星资料的发送和接收：五、在传送卫星云图过程中，为使得到的图片不失真，必需满足的三个条件：同步、同相、合作系数〔概念〕六、为什么要对卫星资料进展预处理？七、卫星资料产品的种类：产品主要有两类：图象和数字产品。图象产品主要是可见光、红外云图和水汽图，第五章一、卫星图象的特征卫星遥感探测电磁辐射的信息可转换成云、陆地、海洋、大气水汽的图象资料，称为气象卫星云图。目前仍旧是应用于天气分析和预报中的最主要形式，最常使用的图象有可见3通道。可见光图象VI收的这种辐射转换为图象〔波长0.35-0.8μm；红外图象I大气系统在热红外波段放射辐射的图象〔波长10.5-12.5μ；水汽图象〔W：水汽放射辐射的图象〔波长6-μ；通道3图象〔3.μ红外”〔短波红外云图或中红外云图〕二、可见光〔VIS〕图象及其特点可见光图像是太阳辐射经地气系统散射或反射后到达卫星所得到的图象〔借助于地球上物体对太阳光的反射程度而拍摄的。图象中的灰度取决于地表或云的散射和反射系数。在可见光云图上，物象的色调打算于反射太阳辐射的强度。而卫星接收到的反射太阳辐射打算于入射到目标物上的太阳辐射及目标物的反照率。入射至目标物的太阳辐射又与太阳高度角或太阳天顶角有关。因此，在可见光云图上物象的色调与其本身的反照率和太阳高度角或太阳天顶角有关。所以在不同的季节高纬度的地区可见光图象是有差异的。1．反照率：外表的反射总辐射与入射辐射之比。太阳高度角：指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角。其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°。3．太阳天顶角：光线入射方向与天顶方向的夹角。太阳高度角和太阳天顶角互为余角。4．可见光资料只能在白天使用。三、红外图象〔IR〕及其特点10.5-12.5μm波段地气系统的辐射得到的〔借助地球外表物体温。在红外云图上物体的色调打算其自身的温度，物体温度越高，放射的辐射越大，色调越暗，因此它所反映的是地面和云面的红外辐射或亮度温度分布，所以它实质上是一种温度分布图。红外云图的优点是不管白天夜间都可以实现连续观测，它的探测值是物体外表温度的分布状况。地表和大气的温度随季节和纬度而变增加红外云图：这是对灰度或辐射值进展变换处理，将人眼不能觉察的细节构造清楚地显示出来，如积雨云在云图上表现为一片白色，通过增加处理后可将云顶构造显示出来，能准确地确定积雨云的强度，强对流中心位置。〔等级每一间隔赐予一个灰度值。四、水汽图象〔WV〕及其特点是依据水汽在非大气窗区的水汽波段上所放射的辐射得到的〔6-7μm的图象。水汽一面接收来自下面的辐射，又以自身较低的温度放射红外辐射。卫星接收到的辐射取决于水汽含量，大气中水汽含量越多，放射的辐射越小；五、问题：可见光、红外、水汽云图是如何得到？各有怎样的特点？如何区分它们？〔依据图像特点进展分析〕太阳高度角3图象〔3.7μm〕3.7μm谱段是电磁波谱的中红外波段，它相对于l0μm谱段，波长要短，所以常称之为短波红外云图〔或中红外、热红外图〔火灾背景的林地植被的20-30。C〕七、卫星云图上识别云的六个判据云的识别可以依据以下六个判据：构造形式：不同明暗程度物象点的分布式样范围大小：云的类型不同，其范围也不同。边界外形：各类物象都有自已的边界外形。色调：色调有时也称亮度或灰度，它是指卫星云图上物象的明暗程度。暗影：暗影是在肯定太阳高度之下，高的目标物在低的目标物上的投影。卫星云图上云的构造型式有带状、涡