卫星气象学期末复习

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南京信息工程大学卫星气象学期末复习

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一、名词解释倾角:卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。

截距:卫星绕地球一周地球转过的度数,截距是连续两次升交点之间的经度差。

空间分辨率:是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。

(像元,物象点,像素)亮度温度:若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度反照率:目标地物的反射出射度与入射度之比,即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。

结构型式:指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物像点的分布式样。

纹理:表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。

二、选择题1、如果卫星是前进轨道,则卫星运行方向是西南→东北(正面),西北→东南(背面)如果卫星是后退轨道,则卫星运行方向是东南→西北(正面),东北→西南(背面)2、卫星轨道的形状决定于:入轨速度与方向,方向与地面平行3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗(浅),则这一张云图一定是可见光云图(红外),其原因是太阳高度角低,与太阳辐射有关。

4、如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈灰色,这目标物可能是中云。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈白色,这目标物可能是卷云。

如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈暗色,这目标物可能是薄中云、层云和雾(低云)。

如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈白色,这目标物可能是Cb云(积雨云)。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈黑色,这目标物可能是夏季沙漠。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈灰色,这目标物可能是青藏高原。

如果在可见光云图上呈黑色,红外云图上呈黑色,这目标物可能是海洋暖水区。

如果在可见光云图上呈黑色,红外云图上呈浅,这目标物可能是海洋冷水区。

5、大范围云系的分布呈带状,且呈气旋性弯曲,这云带是冷锋云带。

南京信息工程大学卫星气象学期末复习

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一、名词解释倾角:卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。

截距:卫星绕地球一周地球转过的度数,截距是连续两次升交点之间的经度差。

空间分辨率:是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。

(像元,物象点,像素)亮度温度:若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度反照率:目标地物的反射出射度与入射度之比,即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。

结构型式:指目标物对光的不同强弱的反射或其辐射的发射所形成的不同明暗程度物像点的分布式样。

纹理:表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。

二、选择题1、如果卫星是前进轨道,则卫星运行方向是西南→东北(正面),西北→东南(背面)如果卫星是后退轨道,则卫星运行方向是东南→西北(正面),东北→西南(背面)2、卫星轨道的形状决定于:入轨速度与方向,方向与地面平行3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗(浅),则这一张云图一定是可见光云图(红外),其原因是太阳高度角低,与太阳辐射有关。

4、如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈灰色,这目标物可能是中云。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈白色,这目标物可能是卷云。

如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈暗色,这目标物可能是薄中云、层云和雾(低云)。

如果在可见光云图上呈白色,红外云图上呈白色,这目标物可能是Cb云(积雨云)。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈黑色,这目标物可能是夏季沙漠。

如果在可见光云图上呈灰色,红外云图上呈灰色,这目标物可能是青藏高原。

如果在可见光云图上呈黑色,红外云图上呈黑色,这目标物可能是海洋暖水区。

如果在可见光云图上呈黑色,红外云图上呈浅,这目标物可能是海洋冷水区。

5、大范围云系的分布呈带状,且呈气旋性弯曲,这云带是冷锋云带。

气象学期末复习重点

气象学期末复习重点

气象学期末复习重点绪论:1.天气:是指某地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态和大气现象的综合。

2.气候:是在太阳辐射,大气环流,下垫面和人类活动在长时间相互作用下,某一时段内大量天气过程的综合。

3.气象:它是指发生在天空里的风,云,雨,雪等一切大气的物理现象。

4.气象学:研究大气的特性和状态的科学。

5.天气和气候的区别:①天气是指在特定短时间内大气的活动情况,而气候则是对月,季或者年时间尺度上大气状况的一种估计,是对多年观测的统计结果。

②气候可以持续不断,天气只能延续几天。

第一章:1.气压:大气压强,它是空气具有重量和空气分子运动的综合反映。

在静止大气中任意高度上的气压值等于其单位面积上所承受的大气柱的重量。

2.气温:气温表示空气冷热程度的物理量。

温度是分子平均动能大小的度量。

①摄氏温标:规定在一个标准大气压下,纯水的冰点为零度(0℃),沸点为100度(100℃),其间分为100等分,每等分表示1℃。

②华氏温标:规定在一个标准大气压下,水的冰点为32度(32F),沸点为212度(212F),其间分为180等分,每等分即为1F。

③绝对温标:也称开式温标,用K表示。

绝对温标中一度的间隔和摄氏度标完全相同,不同是它是以理论上所说的分子热运动将完全停止时的温度记为零度,—273.16℃作为零度。

3.三种温标的换算:T=t+273;tF=9/5t+32;t=5/9(tF-32)T为绝对温度,t为摄氏温度,tF为华氏温度。

P94.相对湿度:相对湿度(f)是指空气的实际水汽压(e)与同一温度下的饱和水汽压(E)之比,以百分数表示。

f=e/E*100%(温度变化时,E和e都要变化,但e的变化小于E的变化。

温度上升,f会减小,反之)5.绝对湿度:单位体积湿空气中所含的水汽质量,称为绝对湿度(a)绝对湿度不能直接测量,可间接算出。

a=289*e/T。

6.比湿:在湿空气中,水汽质量与该团空气总质量之比。

7.大气垂直划分的依据:①根据极光出现的最大高度②以大气密度接近星际气体的密度的高度作为标准。

气象学期末复习

气象学期末复习

1、一:名词解释:(5*2=10).2、受冷地表面的影响小,降温较小这种由于空气的平流而形成的逆温称为平流逆温。

3、厄尔尼诺现象:泛指赤道附近的东部太平洋表层海水温度上升引起的气候异常现象。

厄尔尼诺现象不是孤立的现象,它是热带海洋洋流与大气互作用的产物4、南方涛动:热带太平洋气压与热带印度洋气压的升降呈反相相关联系的振荡现象5、露点:在空气含量不变气压一定下,空气冷却达到饱和时的温度6、焚风:沿着背风坡向下吹的热干风7、海陆风:由于海面和陆地之间的昼夜热力差异而引起的风。

白天由海面吹向陆地称“海风(sea breeze)”,夜间由陆地吹向海面称“陆风(land breeze)”。

8、峡谷风:由于狭管效应而产生的强风。

当气流从开阔地区进入山地峡谷口时,气流的横截面积减少由于空气质量不可能在这里堆积,于是气流加速前进,从而形成强风,这种风成为峡谷风9、山谷风:当大范围的水平气压场比较弱时,在山区白天地面风常从谷地吹向山坡,晚上地面风常从山坡吹向谷地10、单位气压高度差:指在垂直空气柱中气压相差一个单位值(通常指1百帕)所对应的高度差。

用它来表示气压随高度增加而降低的快慢程度。

11、能见度:视力正常的人在当时天气条件下,能够从天空背景下看到和辨别出目标物的最大水平距离12、位温:把各层的气块循着干绝热的程序订正到一个标准高度1000hpa处时所具有的温度。

13、准静止锋:位置静止或少动的锋14、气团:气候要素在水平分布上比较均匀的大范围空气15、包线:带状雷暴群所构成的风向风速突变的狭窄的强对流天气带16、龙卷:是积雨云底部伸展出来的漏斗状的涡旋云柱17、相对湿度:空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值(f=e/E)二、填空题(20*1=20)1、云高类型的很多:2、粒状雾凇往往在风速较大,气温在-2 ~ -7 出现3、雾是悬浮在近地面的工其中的大量水滴或冰晶,是能见度小于1千米的物理现象,能见度在1~10千米范围内,则成为轻雾。

卫星气象应用(复习)

卫星气象应用(复习)

第五部分卫星气象应用(杨云芸)气象卫星探测原理;气象卫星图像的识别;气象卫星图像上的云和天气系统第一章气象卫星的探测原理一、了解近极地太阳同步轨道气象卫星(基本特点)和地球同步轨道气象卫星的(基本)特点及互补性当卫星选择一定的轨道,则观测范围和区域就固定了。

近极地太阳同步轨道气象卫星在固定轨道运行,地球不停地自西向东旋转,则卫星绕地球转一圈的同时,地球也相应地自西向东转过一定的角度,从而使卫星能周期的观测到地球上的每一点,实现卫星的全球观测。

卫星在轨道上运行的周期与地球自转的周期相同,因此卫星每天总是在相同的时刻经过地球上同一地区的上空,也就是在每天相同的时刻出现在相同地区的相同方位上,这样的卫星叫做地球同步卫星。

地球同步轨道气象卫星是为了连续观测某一固定区域的天气系统的形成和发展演变,特别是监视暴雨,冰雹,台风,龙卷风等灾害性的天气以及热带洋面和高原地区等资料稀少地区的灾害性天气。

两种卫星资料的结合运用,增加和丰富了观测的内容和范围,突破了单种资料的某些局限性,改进了天气分析的准确性,加深对各种天气系统的理解。

二、理解遥感、主动遥感和被动遥感的含义遥感: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。

主动遥感:仪器接受由本身发射然后经被测物体反射、散射回来的电磁辐射,再根据仪器接收到的反射、散射电磁辐射特征来识别和推断目标物的特征。

被动遥感:测量目标物自己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,这种方式只需要能感应电磁辐射的接收系统。

三、了解电磁波谱及其划分电磁辐射包括太阳辐射、地球大气的热辐射和无线电辐射等,它的波长范围很广,从10-10μm 的宇宙射线到1010μm 的无线电波。

按电磁波的频率或波长将电磁波分为γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波等波段,它们都具有电磁波所固有的特性,同时由于波长和频率的不同,还表现有各自不同的特性(波谱参见图3.1)。

卫星气象期末试题及答案

卫星气象期末试题及答案

卫星气象期末试题及答案一、选择题1. 卫星气象是指利用____监测、记录和传送地球大气变化信息的一种气象观测方法。

A. 风力计B. 雷达C. 卫星D. 气象球2. 卫星气象的主要功能是____。

A. 预测地震B. 监测大气污染C. 提供实时天气信息D. 跟踪太阳黑子活动3. 目前使用最广泛的气象卫星是____。

A. GOESB. FengyunC. HimawariD. Meteosat4. 微波卫星传感器主要用于____。

A. 测量地表温度B. 监测海洋潮汐C. 探测臭氧层厚度D. 测定大气水汽含量5. 在卫星云图中,云层越白表示云的反射能力越强,通常说明云的____。

A. 厚度很大B. 降水潜力较小C. 云顶温度较低D. 温度较高二、简答题1. 请简要介绍一下红外卫星云图的原理及应用。

红外卫星云图利用地球上的物体、云层本身以及大气等发出的红外辐射,通过卫星的接收和传输,形成图像展示云的信息。

红外卫星云图主要利用云层以外物体和云层的不同温度,通过不同颜色和灰度的表示,来反映大气云层的分布、存在的类型和云顶、云底的温度等信息。

通过红外卫星云图,可以对云的演变进行观察和预测,以便进行天气预报、气候分析等。

2. 请简要介绍一下雷达卫星的原理及应用。

雷达卫星利用微波信号来进行探测和测量。

雷达卫星通过向大气发送微波信号,并接收回波信号,根据回波信号的强度、频率等特征来判断目标的位置、形状、速度等信息。

雷达卫星可以用于探测降水、测量大气湿度、监测大气污染物、跟踪风暴等气象现象。

同时,雷达卫星还可以应用于天气预报、交通运输、农业等领域。

三、计算题1. 根据以下红外卫星云图,判断云的类型并解释其特征。

(此处省略具体图片,可以附上图片的描述)根据红外卫星云图,图中云的类型为层状云。

层状云通常呈现较大的水平范围,云层比较均匀且平整。

层状云的特点是云的厚度较薄,云顶温度较低,但降水潜力较小。

在图中,可以看到云的颜色比较均匀,没有出现明显的密集和厚实的部分,表明云层较薄。

雷达与卫星气象学期末复习

雷达与卫星气象学期末复习

名词解释雷达:能辐射电磁波并利用目标物对该电磁波的反射(散射)来发现目标物,并测定目标物位置的电子探测系统瑞利散射:一种光学现象,属于散射的一种情况。

又称“分子散射”。

粒子尺度远小于入射光波长时(小于波长的十分之一),其各方向上的散射光强度是不一样的,该强度与入射光的波长四次方成反比,这种现象称为瑞利散射。

a<<2。

雷达反射率η:描述粒子群后向散射能力的物理量∑==N i i1ση天线方向图:天气雷达的天线具有很强的方向性,它所辐射的功率集中在波束所指方向上,在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图称为天线方向图。

增益:接收机必须接受足够的放大倍数才能使回波信号在显示器显示,放大倍数用增益来表示雷达系统组成部件:同步脉冲,发射机,接收机,收发天线,伺服系统,显示器,计算机接口雷达工作原理:天气雷达间歇性向空中发射脉冲式电磁波,电磁波在大气中以接近光波的速度,近似与直线的路径传播,如果在传播路径遇到了气象目标物,脉冲电磁波会被气象目标物向四面八方散射,其中一部分电磁波能被散射回雷达天线,在雷达显示器上显示出气象目标物的空间位置分布,和强度等特征有效照射深度:只有在波束中距离为R 到R+h/2范围内的那些粒子散射的回波,才能在同一时刻到达天线,称h/2这个量为波束有效照射深度有效照射体积:在波束宽度),(φθ范围内,粒子所产生的回波能同时到达天线的空间体积,称为有效照射体积径向速度:目标运动平行于雷达径向的分量。

速度模糊:表现为从正 负速度的最大值突变为负 正速度的最大值。

多普勒两难:根据最大不模糊距离与不模糊速度的表式知,PRF C R⨯=2max ,4max PRF V ⨯=λ对每个特定雷达而言,在确定的频率下,探测的最大距离和最大速度不能同时兼顾。

二次回波:超过雷达脉冲间隔所能探测最远距离之外的目标物回波。

简答:雷达图显示方式:雷达回波图,从蓝色到紫色表示回波强度由小到大(10-70dBz ),从不同颜色回波可以判断降雨强度,雨区范围、未来降雨强度和移动。

卫星气象学期末复习

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CH11.气象卫星:人造星体,在宇宙空间、确定的轨道上飞行,携带着各种气象探测仪器,以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的,测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。

气象卫星观测的特点:在空间固定轨道上运行;自上而下进行观测;全球和大范围的观测;使用新的探测技术(遥感探测);提供丰富的观测资料,受益面广(气象+其他领域)2.遥感:1)概念:遥感是气象卫星的基础: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目标物发射或反射的电磁辐射信息,并对其处理、分类和识别的一种技术。

2)设备:传感器,运载工具,接收系统。

3)卫星遥感探测研究主要内容:遥感信息获取手段的研究;各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究;遥感信息的处理与分析判读技术的研究。

3)分类:按工作方式:主动遥感、被动遥感;按电磁波谱段:紫外~、可见光~、红外~、微波~;按探测对象:大气~、海洋~、农业~、地理~;按探测信息形式:图像~、非图像~气象卫星遥感:利用气象卫星对大气进行遥感探测。

3.卫星气象种类:(1)极地轨道卫星:中国风云1号 (2)静止轨道卫星:中国风云2号 p9/21CH21.卫星轨道参数1)升交点赤径(Ω)卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为轨道的升段;卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为轨道的降段;把轨道的升段与赤道的交点称升交点。

轨道的降段与赤道的交点称降交点,升交点用赤径Ω表示,表示了轨道平面的位置和其相对于太阳的取向2)倾角(i)指赤道平面与轨道平面间的(升段)夹角3)偏心率(e)指轨道的焦距与半长轴之比4)轨道半长轴(a)在轨道的长轴方向由轨道中心到轨道上的距离,确定了卫星的形状5)近地点角(ω)卫星在轨道平面内升交点与近地点之间的夹角,确定了轨道半长轴的方向6)平均近点角(M);7)真近点角(θ);8)偏近点角(E)2.地理坐标系中的轨道参数1)星下点:指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点2)升交点降交点(如上)(极轨卫星才有)3)截距:连续两次升交点之间的经度数L=T*15度/小时4)轨道数:指卫星从一升交点开始到以后任何一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道数目3.气象卫星运动规律:设想地球是理想球体,均质,质心在地心;卫星质量<<地球质量,卫星对地作用可忽略;星地距离>>卫星本身尺度,质点;忽略其它因素对卫星的作用力根据理论力学,卫星在地球引力作用下的运动为平面运动。

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CH11.气象卫星:人造星体,在宇宙空间、确定的轨道上飞行,携带着各种气象探测仪器,以对地球及其大气和海洋进行气象观测为目的,测量诸如温度、湿度、风、云、辐射等气象要素和降雨、冰雹、台风、雷电等天气现象。

气象卫星观测的特点:在空间固定轨道上运行;自上而下进行观测;全球和大范围的观测;使用新的探测技术(遥感探测);提供丰富的观测资料,受益面广(气象+其他领域)2.遥感:1)概念:遥感是气象卫星的基础: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目标物发射或反射的电磁辐射信息,并对其处理、分类和识别的一种技术。

2)设备:传感器,运载工具,接收系统。

3)卫星遥感探测研究主要内容:遥感信息获取手段的研究;各类物体的辐射波谱特性及传输规律的研究;遥感信息的处理与分析判读技术的研究。

3)分类:按工作方式:主动遥感、被动遥感;按电磁波谱段:紫外~、可见光~、红外~、微波~;按探测对象:大气~、海洋~、农业~、地理~;按探测信息形式:图像~、非图像~气象卫星遥感:利用气象卫星对大气进行遥感探测。

3.卫星气象种类:(1)极地轨道卫星:中国风云1号 (2)静止轨道卫星:中国风云2号 p9/21CH21.卫星轨道参数1)升交点赤径(Ω)卫星由南半球飞往北半球那一段轨道称为轨道的升段;卫星由北半球飞往南半球那一段轨道称为轨道的降段;把轨道的升段与赤道的交点称升交点。

轨道的降段与赤道的交点称降交点,升交点用赤径Ω表示,表示了轨道平面的位置和其相对于太阳的取向2)倾角(i)指赤道平面与轨道平面间的(升段)夹角3)偏心率(e)指轨道的焦距与半长轴之比4)轨道半长轴(a)在轨道的长轴方向由轨道中心到轨道上的距离,确定了卫星的形状5)近地点角(ω)卫星在轨道平面内升交点与近地点之间的夹角,确定了轨道半长轴的方向6)平均近点角(M);7)真近点角(θ);8)偏近点角(E)2.地理坐标系中的轨道参数1)星下点:指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点2)升交点降交点(如上)(极轨卫星才有)3)截距:连续两次升交点之间的经度数L=T*15度/小时4)轨道数:指卫星从一升交点开始到以后任何一个升交点为止环绕地球运行一圈的轨道数目3.气象卫星运动规律:设想地球是理想球体,均质,质心在地心;卫星质量<<地球质量,卫星对地作用可忽略;星地距离>>卫星本身尺度,质点;忽略其它因素对卫星的作用力根据理论力学,卫星在地球引力作用下的运动为平面运动。

该平面成为轨道面,轨道面过地心。

卫星的运动方程为:4.卫星运动三定律(开普勒运动定律):1)椭圆(轨道)定律:卫星运行的轨道是一圆锥截线(圆、椭圆、抛物线、双曲线),地球位于其中的一个焦点上;2)面积定律:卫星的矢径在相等时间内扫过的面积相等(即面积速度为常数);3)周期定律:卫星轨道周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比5.卫星活力公式:v2 = μ( 2/r – 1/a )6.近极地太阳同步轨道气象卫星1)概念:近极地太阳同步轨道卫星是指卫星轨道平面与太阳始终保持固定的取向(每天过升交点的局地时间相同)。

由于这一种卫星轨道的倾角接近90°,卫星近乎通过极地。

2)实现:这种卫星是利用卫星随地球绕太阳公转时产生的转动抵消由于地球的扁率引起卫星轨道的摄动来实现的。

3)优点:①轨道为圆形,轨道预告、接收和资料定位方便;②可实现包含极地的全球观测;③在观测时有合适的太阳照明,有利于资料处理和使用;④仪器可以得到充分的太阳能供给。

缺点:①对中低纬度同一地点观测的时间间隔太长(相对于GEO),不利对中小尺度天气系统的监测;相临两条轨道的观测资料不是同一时刻的,需要进行同化7.地球同步静止卫星轨道:1)概念:卫星的倾角等于0,赤道平面与轨道平面重合,卫星在赤道上空运行;卫星周期正好等于地球自转周期(23小时56分04秒)卫星公转方向与地球自转方向相同,相对于地球而言是静止的(没有任何方向上的运动) 2)优点:①高度高,视野广;②对同一地区连续观测;③监视中小尺度天气系统;④圆轨道,定位、处理、接收方便。

缺点:①不能观测两极;②高度高,精度难提高。

8.飞行速度和轨道半径等的计算9.卫星食:太阳、地球和卫星在一条直线上时,人造卫星进入地球的阴影区,出现··10.太阳干扰:阳、卫星、地面卫星接收天线成一线时,地面卫星接收天线对着太阳,进入天线波束期间,受太阳射电噪声影响,接收电波受严重干扰,甚至收不到信号,这样的干扰为··CH31.电磁波段划分:按波长从短到长分为:宇宙射线、γ射线、X 射线、紫外线、可见光(紫蓝青绿黄橙红)、红外线(近红外、中红外、远红外)、微波(亚毫米波、毫米波、厘米波、分米波)、无线电波(超短波、短波、中波、长波)可见光波段波长范围:0.40 —0.76 μm ;红外波段波长范围:0.76 —1000 μm2.辐射基本量:1)辐射能(Q):指电磁波携带的能量或物体发射辐射的全部能量。

单位:焦耳(J )2)辐射通量(Φ):指在单位时间内通过某一表面的辐射能。

tQ =Φ单位:焦耳/秒(J/t ) 3)辐射通量密度(F):指通过单位面积的辐射通量。

AF Φ= 4)辐射强度(I ):指对于点辐射源在某一方向上单位立体角内的辐射通量。

π4Φ=I \5)辐射亮度(辐射率)L (是指一个辐射源在单位时间内通过垂直面元法线方向 n r 上单位面 积、单位立体角 的辐射能6)辐射能流密度 u (7)分谱辐射量3.斯蒂芬-波尔兹曼定律(辐射方法测量物体温度)4)(T T B M σπ==由绝对黑体的积分辐射通量密度反求其温度。

光谱方法测屋里温度:维恩位移定律 λmax T =2897.8(µm K )由辐射最强的波长也可以确定绝对黑体的温度4.基尔霍夫定律意义: ε λ ,T = A λ ,T 1)一物体在一定温度下发射某一波长的辐射,则该物体在同一温度下吸收这种波长的辐射。

2)一个良好的吸收体,在同一温度下、相同波长处,也一定是一个良好的发射 体;反之亦然。

5.卫星接收的辐射1)种类:地表、云表发出的红外辐射;大气中吸收气体发射的向上的红外辐射;地面、云面反射的大气向下的红外辐射;地面、云面反射的太阳辐射;大气分子、气溶胶等对太阳辐射的散射辐射;地表和大气的微波辐射2)红外辐射在大气中的传输方程即意义:左边第一项是到达卫星的辐射,它由两部分组成:右边第一项称之为地面辐射项,为从地面发射后透过大气到达卫星的辐射;右边第二项称之为大气辐射项,表示整层大气发出并到达卫星的辐射6.1)发射率:如果将辐射体的辐射通量密度M '与具有同一温度的黑体的辐射通量密度M 做比值,即MM '=ε。

2)吸收率:Q Q aa = 透过率:Q Q t=t 反射率:Q Q r=r3)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收率或发射率都等于1,即1)(≡λa 。

色温度c T 、亮度温度b T4)灰体:如果物体的吸收率与波长无关,且为小于1的常数,即()1<=常数λa5)亮度温度:若物体发射的辐射与黑体T b 时发射辐射相同,即L λ(T )=B λ(T b )则T b 为亮度温度。

亮度温度又称黑体温度或辐射温度。

与温度的关系:由于B λ(T)> L λ(T) =B λ(T b ),所以T b < T 。

6)色温度:如果某一温度的绝对黑体与实际物体在某两个波长的光谱辐出度之比相等,则黑体的温度称为该物体的色温度7)吸收带:吸收很强的一些波段称为吸收带8)大气窗:大气窗或大气光谱窗:8~12 µ m 大气的吸收很弱。

太阳或地球-大气的辐射在 大气中传输时被大气中的某种气体所吸收。

吸收随波长变化很大,在一些波 段吸收很强,在另一些波段吸收很弱或没有吸收。

吸收很弱或没有吸收的波段称为大气窗(因为这些波段的辐射可7.地球-大气系统:1)到达地球并被其吸收的太阳辐射为 ,根据斯蒂芬-波尔兹曼定律,T=256K 所以通常把该系统看作平均温度~255K 的黑体 2)辐射主要特征:95%集中在4-120μm (红外)波段;最大辐射波长约在10μm 附近 3)辐射吸收:(主要辐射为λ>3μm )散射很小可忽略,造成··辐射衰减的主要是大气气体的吸收。

CH4CH41.分辨率:1)概念:卫星仪器探测的分辨率:指卫星上能区别两个相邻物体的能力,或者是能分清两个物体的最短距离。

如果两个物体间距离小于卫星探测的分辨率,则这两个物体不能分辨。

包括三个参数:①空间分辨率:卫星在某一时刻观测地球的最小面积 ②时间分辨率:卫星对同一地区观测的时间间隔 ③灰度分辨率或温度分辨率:能分辨红外或可见光云图上两个邻接瞬时视场的最小温度差或反照率差值 2)几种的关系:卫星探测的空间分辨率、温度分辨率和时间分辨率是相互制约的。

低的空间分辨率,即较大的瞬时视场可以换取较好的温度分辨率和时间分辨率。

当仪器的瞬时视场和灵敏度一定时,温度分辨率与仪器扫描速度有关。

仪器的扫描速度慢时,对目标物停留的时间较长,就能接收到更多的辐射能,从而具有更高的温度分辨率。

反之若要提高卫星的观测速度,必然会牺牲温度分辨率。

2.权重函数:1)概念:在辐射传输路径上各点的有效温度辐射测量值的贡献不仅取决于该点的有效温度值,还依赖于该点介质附近的透过率变化率,一因子常被称为辐射亮温度权重函数表示高度z 处大气发射的辐射到达卫星的权重 2)形状:横钟形曲线3)意义:一条曲线与卫星观测仪器的一个通道对应。

通道中心频率为f 。

卫星在频率为f 的通道接受的能量来自于其权重函数不为零的大气薄层内。

权重函数最大处对应的高度为薄层的代表高度。

4)能量大小:卫星在频率为f 的通道接受到的能量的大小,由该薄层内的温度和某种气体分子浓度决定。

分子种类与频率f 对应,即,这种分子吸收频率为f 的电磁辐射、也发射频率为f 的电磁辐射。

5)权重函数半宽度:权重最大值的一半所定义的宽度,用于衡量权重函数宽度(“胖瘦”)的指标。

权重函数中的通道个数越多越好,但是由于权重函数的重叠产生的通道相关不可忽略;权重函数越瘦越好,在保证权重函数相互独立的情况下,可以得到某高度处的大气参数值,而不是某一薄层的平均值;权重函数的胖瘦由半宽度来决定3.卫星对地的扫描方式大致有四种: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4.瞬时视场IFOV:从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角。

决定空间分辨率;卫星接收到相应地表小块面积(像素)内反射和发射辐射总和。

5.方位-仰角-大圆盘的制作:地面站接收过境极轨卫星资料时天线的方位角和仰角。

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