卫星气象名词解释

1卫星气象名词解释第一章1．气象卫星在卫星上携带有各种气象观测仪器，测量诸如大气温度、湿度、风、云等气象要素以及各种天气现象，这种专门用于气象目的的卫星称做气象卫星2．卫星气象学如何利用气象卫星探测各种气象要素，并将卫星探测到的资料如何应用于大气科学的一门学科3．遥感在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测器接收来自被测物体（目标物）反射或发射的电磁辐射信息，并对其进行处理、分类和识别的一种技术。4．传感器；收集电磁辐射信息的装置5．运载工具装载传感器的设备（如卫星、飞机、火箭等）6．气象卫星遥感利用气象卫星对大气进行遥感探测7．卫星遥感探测技术组成部分（1）遥感信息的获取方法的研究，主要是研究在各个电磁波段的各类传感器的特性；（2）各类目标物的光谱特性和遥感信息传输规律的研究；（3）遥感数据的处理和分析判读技术的研究。8．卫星气象的主要内容（1）研究大气目标物（各类吸收气体）、云和地表等的辐射光谱特性及电磁辐射在大气中传输规律。（2）寻找从卫星探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法。包括测量各种气象要素和推断目标物特性的最佳光谱段选取的研究，能满足气象观测要求的遥感仪器的最佳设计的研究，以及气象卫星资料反演方法的研究等；（3）气象卫星资料的接收、处理和分发、数据管理和存贮、质量控制；（4）气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用。以及在其它有关领域中的使用。9．主动遥感仪器接收由本身发射然后经被测物体反射回来的电磁辐射，再根据仪器接收到的反射电磁辐射特征来识别和推断目标物的特性。2整个设备的体积大、重量重、消耗功率大，一般为地面遥感采用，如测雨雷达。10被动遥感又称自然源遥感测量目标物自射发射的电磁辐射或反射自然源（如太阳辐射）发射的电磁辐射来推测目标物特性，有(人工)源遥感仪器的重量轻、体积小和耗能少；11．气象卫星探测特点一、气象卫星在固定轨道上对地球大气进行观测二、气象卫星实现全球和大范围观测三、在空间自上向下观测四、气象卫星采用遥感探测方式五、有利于新技术的发展的推广应用12．当前气象卫星可以提供以下有价值的资料：1、每日的可见光、红外和水汽等多谱段图象资料；2、大气垂直探测资料；3、微波探测资料；4、太阳质子、粒子资料等；13．导得以下气象和其它领域的各种参数和现象：1、云系的大范围分布和各类天气系统的位置、形成、发生发展等；灾害性天气的发生发展；2、云类、云量、云顶温度（云顶高度）、云的相态等；3、气溶胶、沙尘暴、吹沙、浮尘、冰雪覆盖等；4、陆面温度、植被分布、蒸散、土壤湿度、地面反照率等陆面参数；5、大气温度、湿度垂直分布，大气中水汽总量、臭氧总量；6、降水量和降水区、地面水资源、洪水等；7、给定区域的云风矢量；8、入射地球大气系统的太阳辐射和地球大气系统反射总辐射，长波辐射总量地气系统辐射收支等；9、海洋表面温度、洋流、悬浮物质浓度、叶绿素浓度和海冰等海洋表面状态；10、监视森林火灾、森林生长状况；11、由可见光和近红外云图提取植被指数，监视农作物生长、估计作物产量；12、监视太阳质子、粒子、电子通量密度和能量谱以及卫星高度上的粒子总能量。14．气象卫星资料在大气科学及其它领域中的作用1、卫星资料是天气分析预报的重要依据2、监视暴雨、强雷暴等灾害性天气系统33、监视热带洋面上的低压、台风等天气系统4、改进长期天气预报5、为数值天气预报提供资料6、在气候研究方面的应用：1）云量、云类；2）辐射；3）降水；4）气溶胶、微量气体；5）冰雪覆盖；7、为农业提供气象资料8、监视森林火灾、地表热异常9、卫星资料在水文方面的应用：（1）估计降水量；（2）监测洪涝灾害；洪水泛滥可造成重大损失，利用近红外卫星资料，可以制作洪水泛滥图；（3）地面水资源。10、为海洋活动提供气象资料1）海洋气象预报和海洋航行保障：2）海洋环境监视：3）河口、海岸的研究：4）海洋捕捞：11、为航空提供飞行保障12、为军事提供气象服务13、收集和转发各种气象资料14、空间环境监视15中国风云1号气象卫星我国的卫星气象工作者和气象卫星的研制者，经过多年的努力，克服了各种困难，于1988年9月7日，由长征4号火箭成功地将风云1号气象卫星送入太空，从此我国拥有了自已的气象卫星。风云1号气象卫星(图3.1)是中国第一颗极地太阳同步轨道试验卫星，它由中国航天部承担卫星的研制和发射任务，中国气象局卫星气象中心负责管理卫星资料的接收、处理以及产品的分发。风云1号气象卫星的任务是为天气预报提供区域性及全球昼夜云图，并测量海面温度、海洋水色、海冰、雪盖和植被等环境资料，以及空间环境监测资料。卫星本体是1.41.41.2米的六面体，星体外侧对称地安装六块太阳电池帆板；卫星长8.6米，姿态为三轴定向稳定，对地指向精度小于1.0度，轨道为太阳同步轨道，高度900公里，倾角99度，偏心率小于0.005，周期102.86图3.1风云1号气象卫星星体1400×14001200太阳电池翼板4分钟，每天绕地球14圈；风云1号上装有多光谱可见光、红外扫描辐射仪（MVISR），表3.1给出了MVISR探测仪器的各通道的谱段及每一谱段的用途，FY-1A、B的瞬时视场为1.2毫弧度,表3.1中国风云1号气象卫星MVISR1、2的通道及用途通道序号FY-1A、B谱段(m)FY-1C谱段(m)主要作用10.58~0.680.58~0.68白天云分布和云特性,作物监测,污染物等20.725~1.100.84~0.89水陆界面、云、气溶胶、植被、土壤湿度等30.48~0.433.55~3.95表面温度、森林火灾、火山、地面热异常等40.53~0.5810.3~11.3昼夜云分布、地表面温度、云顶温度、火灾等510.5~12.511.5~12.5昼夜云分布、地表面温度、云顶温度、火灾等61.58~1.64冰雪、土壤湿度、云相等70.43~0.48海洋叶绿素、悬浮物、泥沙、海冰、海流、水团等80.48~0.53海洋叶绿素、悬浮物、泥沙、海冰、海流、水团等90.53~0.58海洋叶绿素、悬浮物、泥沙、海冰、海流、水团等100.90~0.96云、气溶胶、海岸线等星下点分辨率1.08公里，仪器有五个波段，其资料发送方式有（1）高分辨率图象传输（HRPT）；（2）低分辨率图象传输（APT）和（3）延迟图象传输。地面系统包括卫星测控系统和卫星资料应用系统两部分。延迟图象传输。地面系统包括卫星测控系统和卫星资料应用系统两部分。测控系统隶属西安测控中心，对卫星发送指令；应用系统由中国气象局卫星气象中心负责，它由北京、广州、乌鲁木齐三个资料接收站组成。风云-1A和-1B已于1988年9月7日和1990年9月3日用长征4号火箭于太原卫星发射基地发射升空。风云1A卫星获取了大量高质量的云图产品，但是由于姿态故障和红外探测器的水污染使红外讯号减弱，卫星只工作了39天。风云1B的姿态控制有了显著改进，然而可靠性还须改进。在这同一天，还发射了大气1号和2号科学试验卫星。风云-1C于1999年5月10日上午时成功发射，这一颗卫星所携带的MVISR有10个观测通道（见表3.1），其观测通道数大增加，不仅增加了用于气象观测的通道，同时增加了海洋观测的通道，表明我国气象卫星达到了一个新的水平。从表中可以看出，卫星观测项目和内容大为增加，为卫星资料广泛应用于各科学领域奠定基础，对我国卫星气象发展具有重要作用。2002年5月15日9时50分风云-1D和海洋1号两颗卫星由长征4号乙火箭在太原卫星发射基地升空，并送入预定轨道。卫星重950公斤，设计寿命二年。16、中国风云2号气象卫星(图3.8)1997年6月10日20时风云1号卫星用长征3号火箭于西昌发射基地成功发射，这是中国第一代静止气象卫星，它位于1050E赤道上空35800公里高度上。星体为一直径2.1米，高1.6米的圆柱体，重1.38吨，采用自旋稳定，转动速率为100±1转/分钟。风云2号气象卫星的主要任务是：（1）获取可见光、红外云图和水汽图；（2）收集来自海洋漂浮站、无人自动气象站的观测数据；（3）播放展宽数字云图、低分辨率云图和天气图。测距副站II（乌鲁木齐）5风云2号静止气象卫星带有多通道扫描辐射仪，选用三个光谱通道：（1）可见光通道：0.55~0.75微米；(2）红外通道：10.5~12.5微米；（3）水汽通道：6.3~7.6微米。星下点地面分辨率为1.25公里（可见光）、5.0公里（红外）和5.0公里（水汽）。该卫星每30分钟对地球圆面进行一次观测，获取一张全景圆面图。采用两个转发器传输原始云图和展宽数字云图、低分辨率云图和测距信号。图3.9为风云-2号卫星观测范围。风云2号卫星地面系统由指令接收系统、数据处理中心和三点测距系统三部分组成。其中：1）指令接收系统主要完成：（1）发送指令信号到风云2号气象卫星上；（2）接收卫星的原始数据；（3）发送和接收测距信号；（4）接收来自数据收集平台的观测报告。2）数据处理中心的任务是完成各类遥感产品的处理、资料的存档和产品分发。数据收集平台测距副站I（广州）小规模利用站天气图/云图接收站中规模利用站测距副站II（乌鲁木齐站）FY-2卫星指令和数据接收站测控中心卫星气象中心图3.8中国风云2号静止气象卫星系统数据处理中心运行控制中心63）三点测距系统由卫星和地面主站（北京站）及两个副站（广州站和乌鲁木齐站）组成。通过测距站计算卫星距离及其变率，求出卫星轨道根数，预报卫星轨道。2000年6月25日晚间7时50分，风云2号第二颗卫星用长征3号火箭成功发射，至7月3日晚间9点28分定点成功，这一卫星的性能比第一颗更为先进。第二章1．开普勒运动定律1）卫星的运动轨道是一圆锥截线（圆锥被一平面截出的一曲线，可以是圆、椭圆），地球位于其中的一个焦点上；2）卫星的矢径（卫星与地心的连线）在相等的时间内，在地球周围扫过相等的面积；3）卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比。2、环绕速度卫星在不同高度上作圆轨道运动所具有的速度vcGMrRH//()3、第一宇宙速度如果卫星在地面附近水平发射，卫星在地面入轨时所需要的最小速度1v=7.912千米/秒4、第二宇宙速度2v=11.2千米/秒4020020406080100120140160180160140120100806040图3.9风云-2号卫星覆盖范围9080706050N4030201001020304050S607080907这个速度称第二宇宙速度，又称逃逸速度。它是地面发射一颗行星所需的最小速度。5、天球坐标系为描述卫星在宇宙空间中的运动规律，通常采用天球坐标系描述卫星的运动。假想宇宙空间为一球，其两极与地球的极一致，但天球不随地球自转。在天球坐标（图2.1）中，取天赤道（地球赤道平面与天球相交）为基本圈，地心为中心，春分点为原点。天球上任一点的位置用赤经和赤纬表示，赤经以春分点为起点，反时针方向度量，以03600表示；赤纬以天赤道为00，向南、向北至两极为900。在天球坐标系中，卫星的位置可以用以下几个参数(图2.2)描述：6、升交点赤径：卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称卫星轨道的升段；由北半球飞往南半球那一段卫星轨道称轨道的降段。卫星绕地球飞行一圈有半圈处在升段，另半圈处在降段。把轨道的升段与赤道平面的交点称升交点；轨道降段与赤道平面的交点称降交点。升交点的位置用赤径表示，它表示了轨道平面的位置，也表示了轨道平面相对于太阳的取向。7、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，倾角决定了卫星观测的区域。8、偏心率e：指轨道的焦距与半长轴之比，它确定了卫星轨道的形状。9、轨道半长轴a：它是在轨道的长轴方向由轨道中心到轨道上的距离，它确定了卫星轨道的形状。10近地点角：这是指卫星在轨道平面内升交点与近地点之间的夹角，它确定了轨道半长轴的方向。11、平均近点角M：若卫星通过近地点的时间为tp，卫星平均角速度为n，则任意时