15.1. 水文循环;气象卫星(通用)1¶
水行星:气象学、海洋学和空间水文学
水文循环;气象卫星(通用)
(Christopherson,R.W.,《地理系统:自然地理学导论》,第2版)1994年。经新泽西州上萨德尔河普伦蒂斯·霍尔许可复制)
14-1 : 图中什么是水迁移量最少的原因?图中未引用哪类临时蓄水? **ANSWER**
与这张图表相关的数字清楚地表明,海洋不仅拥有地球上大部分的水,而且是不断循环利用水的大部分降水的来源。水在运输过程中以循环(风驱动)可见云和不可见水蒸气的形式出现,或以水在河流系统中流动的形式出现。除了占地球表面或附近水量98%的海洋体积外,大部分剩余部分是冰,主要分布在南极和格陵兰岛、雪(大部分是季节性短暂的)和淡水湖。
人造卫星的出现(1957年)为直接观察大陆和岛屿上的天气系统、海洋学条件和水径流开辟了广阔的前景。我们可以很容易地将在短时间内获得的一系列相邻场景以马赛克的形式组合起来,以便在每天的基础上提供全球覆盖。随着时间的推移,放置在地球同步轨道上的卫星几乎可以瞬间覆盖地球的半球,从而可以迅速更新世界几乎任何地方的云台和环流模式。具有讽刺意味的是,对陆地和公海(即云)的观测造成损害的正是气象卫星(metsats)的主要目标。随着更多的通用传感器的发展,它们定量地监测各种其他大气或海洋学特性,如平流层、对流层温度、地球辐射收支、空气化学(如臭氧、一氧化碳、二氧化碳等)。2 硫化合物和气溶胶)、风和海流运动、海冰和海洋生物营养素。
14-2 : 在气象卫星中,传感器系统的什么空间属性是最理想的? **ANSWER**
从1959年到1994年,许多国家发射了卫星(大约270颗——少数失败了),如美国、前苏联/俄罗斯、日本、中国、印度、意大利、法国和欧洲航天局,主要是为天气系统监测和预报提供最新的及时数据,同时也对更好地了解大气、海洋、地球力场(电离层和磁层)、太阳辐射和环境的相关方面。相比之下,到目前为止,他们只把另外25颗卫星用于陆地观测。宇航员在水星、双子座、阿波罗、航天飞机和和平号飞行中进行了气象实验。显然,迄今为止,从空间平台操作的远程传感器最广泛的应用是在地球系统的主要功能中成像水。
对大多数公众,包括许多技术领域的公众来说,地球观测卫星进入日常生活的一次入侵发生在电视新闻的天气部分。我们熟悉我们家乡上空云层的天气图,以及我们所居住的大陆的全景图。这些气象图通常来自安装在地球静止卫星上的传感器上的可见和热红外波段。更常见的是由地面多普勒雷达系统生成的扫圆图像。无线电信号从微粒(如雨滴或冰)上反弹(被微粒散射),然后返回天线,估计降水量和风速(使用多普勒原理 [见第8节] ,频率增加 [减少] 当反射粒子向 [远离] 雷达站)。目前,在美国,国家海洋和大气管理局(NOAA)的国家气象局(NationalOceanographicandAtmospherAdministration)运行着大多数气象雷达。他们的下一代雷达(nexrad)网络由遍布全国164个站点的S波段雷达组成。该系统尤其能探测和警告暴风雨、龙卷风和洪水带来的暴雨。这里有两个例子:顶部的云模式和底部的降水,对于48个州,从AccuWeather网站下载。 (http://www.accuweather.com) ②在这段文字写出来的那天。
通过将频繁的观测安排成一个延时序列(通常在过去6到24小时的间隔内),该系统创建并显示了一部从本地到大陆尺度推进天气系统的“电影”。.
14-3 : What particular types of weather maps or images do you remember seeing on the Weather segments of the local news shows you watch on TV?` <answers.html#14-3>`__ **ANSWER**
第14节回顾了使用卫星监测地球天气系统、海洋、河流和冰雪的日常变化以及对控制地球气象状态的大气和水圈相互作用进行长期研究的历史和成就。这个主题是巨大的值得自己的网站和许多网站现在存在,正如你可以确定做一个互联网搜索。我们只介绍了观察类型的摘要,主要是通过在这个简短、简单和广义的处理中呈现图像和一些图表。我们强调了气象应用,简要概述了选定的海洋学(地表温度、海况、水流和浮游植物分布)和水文(洪水、蓄水和排水系统)的用途。许多通过本教程学习的人可能缺乏气象学方面的知识,甚至更缺乏海洋学和水文学方面的知识。对于那些寻求更广泛的概述或希望深入研究更大的技术和科学细节的人,我们建议仔细阅读良好的入门气象学或海洋学文本,或者更好的是,阅读自然地理文本中的相关章节,例如:
卫星气象学:CH27第26章,S.Q.Kidder和T.H.Vonder Haar,1995年,学术出版社,p466。
天气预报中的图像:解释卫星和雷达图像的实用指南,1994年,剑桥大学出版社。
《今日气象学:气候、气候与环境研究》,1995年,C.D.Ahrens,西方出版公司。
《大气》,F.K.Lugens和E.J.Tarbuck,1993年,普伦蒂斯霍尔。
《导管海洋学》,H.V.Thurman,1988年,麦克米伦出版社。有限公司。
CH27 Chapter26《自然地理》,A.Strahler和A.Strahler,1994年,J.Wiley&Sons
地理系统:CH27第26章自然地理导论,R.W.Christopherson,1992年,麦克米伦出版社。有限公司。
此外,欧洲气象组织还准备了一个关于卫星气象学的网站课程。若要访问此网站,必须首先通过此网站获取用户名和密码 URL address ,(http://euromet.meteo.fr/)。在那里,点击卫星气象学。