15.2. 水文循环;气象卫星(通用)2

这里是国家海洋和大气管理局运营的一个通用网站,可以快速浏览: http://www.ncdc.noaa.gov/ . 点击搜索NCDC。您可以在搜索框中输入任何适当的词或关键字。一个好的开放选择是“气象卫星”。也可以尝试usatoday维护的站点,网址为 http://www.usatoday.com/weather/wfront.htm . 该站点中有三个要点击的地方:基础知识、TopicsIndex和预测。伊利诺伊大学的网站上也提供了一些指导,网址为 http://covis.atmos.uiuc.edu/guide/guide.html . 对于美国气象卫星的全面但一般的审查,请访问佛罗里达州立大学维护的该站点: http://www.met.fsu.edu/explores/Guide . 通过探索这些地点,以及他们所指的其他地点,你应该熟悉那里的天气和气候。

不幸的是,网上可获得的海洋学或水文学指导资料较少。因为互联网每天都在增长,所以你可以尝试在你的互联网搜索框中输入那些关键术语。现在,让我们考虑一些支持卫星气象学的基本原则和概念。

进行气象观测的主要工具仍然是任何可见光谱图像传感器。感兴趣的目标主要是云:它们的类型、分布、范围、速率和运动方向,以及降雨的可能性。云和天气系统的其他组成部分——大气和海洋——也非常适合在红外的各个区域进行感知。在这些地区,水和气体有着明显的吸收带和特征性排放。一般来说,当我们提到有关metsats的红外传感器时,我们指的是光谱的热红外区域,特别是在10-14微米的间隔内,也指的是3-5微米的区域。在电磁波谱的这些部分,云比陆地更冷,通常也比水冷。如果按照惯例成像,云看起来会很暗,与可见区域的外观相反。图像通常是颠倒的(打印时拍照,或简单地通过数字数据的数字转换使低值大,高值小,在打印或显示之前),以产生云朵作为场景中的白色特征的图像。

近20年来,许多气象卫星上的工作马成像传感器一直是先进的甚高分辨率辐射计(AVHRR)。AVHRR有五个通道,其特点是:

带号

波长(μm)

主要用途

1

0.8~0.68

乌云;雪;冰

2

0.725-1.10

地表水;雪;冰

3

3.55-3.96

火;夜晚的云

4

1030~1130

日/晚云和表面温度及测绘

5

1150-1250

同4;水蒸气


14-4这些波段中有多少是红外波段;多少是热波段? `ANSWER <answers.html#14-4>`__

AVHRR已经在NOAA的极轨卫星上飞行,从TIROS-N开始,至今仍在使用中(GOES系列)。该仪器在最低点的地面分辨率,视野为1.4毫弧度(产生2400 km宽的条带) [1491密] ,在830公里(516英里)的飞行高度为1100米(3608英尺)。

不用再多费吹灰之力,我们预览了一个典型的AVHRR产品:1984年9月12日美国东海岸外戴安娜飓风可见区域的NOAA-6视图。飓风通常是大型天气系统中最上镜的,我们将再次看到。

B/W AVHHR image of Hurricane Diana off of the East Coast of the U.S., September 12 1984.

14-5靠近飓风中心的黑点叫什么?此功能中发生了什么? `ANSWER <answers.html#14-5>`__

一般来说,气象卫星不需要地面成像卫星的高分辨率,因为它们的主要目标是云团的大集合。最高分辨率系统600米(1968英尺)是DMSP(国防气象卫星计划)航天器上的传感器。根据轨道参数的不同,权衡的是将传感器与具有大视场(FOV)的光学望远镜相结合,从而产生宽的星条状宽度或全视盘覆盖范围。我们可以加入连续的条幅,在24小时的周期内,及时制作覆盖大面积或大部分地球的马赛克。这与气象卫星和陆地卫星有很大的区别,前者寻找云层,而后者无法看穿云层,除非它们恰好是感兴趣的目标。陆地卫星、SPOT和其他卫星产生的次区域云图非常适合中尺度分析。

其他在美国气象卫星上使用的成像传感器(我们将在本节后面详细介绍几个),以及一些过时的传感器的描述,包括DMSP卫星上的双通道工作线扫描仪(OLS)、Nimbus-7上的6通道海岸带彩色扫描仪(CZCS)和最近几个卫星上的总臭氧测绘光谱仪(TOMS)。利特。我们不审查外国卫星上的传感器,除了在介绍它们的图像时简要提及相关特征。

热容测绘任务(HCMM见第9节)提供了有用的云的可见和热图像。地球辐射预算卫星(ERBS)测量事件和反射,以及长波辐射,以确定与太阳暴晒和输出再辐射(带有地面目标)有关的能源预算。主动雷达和被动微波传感器也在某些气象卫星上工作。它们可以特别有效地探测和跟踪多种形式的降水,如雨滴。SEASAT和SIR系列(在航天飞机上飞行)上的雷达专门为海洋学研究制作图像。Nimbus5和6携带电子扫描微波辐射计(ESMR),Nimbus7包括扫描多通道微波辐射计(SMMR)。专用传感器微波成像仪(SSM/I)在DMSP卫星上工作。日本、加拿大和欧洲的卫星也安装了雷达或微波系统,用于探测水和陆地目标。

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
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