遥感教程第14-2页¶
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美国气象卫星上使用多年的主要传感器是AVHRR，给出了其特性。其他几颗在天气监测中被证明有价值的卫星也被简要地列出。
气象卫星仪器
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: How many of these bands are infrared; how many thermal? `ANSWER <Sect14_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）。
` <>`__14-5: What is the black spot close to the center of the hurricane called? What happens within this feature? `ANSWER <Sect14_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带，在24小时的周期内，及时制作覆盖大区域或地球大部分地区的马赛克。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卫星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； page 9-8 ）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。