如何来判别云图

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卫星云图识别

卫星云图识别

一、云图类型1.红外云图卫星在10.5~12.5微米测量地表和云面发射的红外辐射,将这种辐射以图象表示就是红外云图。

在红外云图上物体的色调决定其自身的温度,物体温度越高,发射的辐射越大,色调越暗,红外云图是一张温度分布图。

由于大气有吸收及物体发射率不完全为1,卫星接收到的红外辐射要比实际表面温度发射的黑体辐射要小,故严格地说,红外云图是一张亮度温度分布图。

地面的温度一般较高,呈现较暗的色调;由于大气的温度随高度是递减的,故云顶高而厚的云,其温度低呈白的色调。

低云的云顶温度较高,与地面相近,故在红外云图上不容易识别。

由于各类云的云顶温度的差异较大,在红外云图上可以识别各种高度的云。

此外,地表的温度随季节、纬度、海陆分布及其本身的热惯量而不同,所以在红外云图上的色调亦不同。

在电视显示的红外云图上,地表以绿色表示,以与云相区分开。

2.水汽云图卫星选用6~7μm水汽吸收谱段接收大气中水汽发射的辐射,并以图象表示便得到水汽图。

在这一波段,水汽一面接收来自下面的辐射,又以自身较低的温度发射红外辐射。

卫星接收到的辐射决定于水汽含量,大气中水汽含量越多,发射的辐射越小;水汽含量越少,大气低层的辐射越可以透过水汽到达卫星,则卫星接收的辐射越大。

在水汽图上,色调越白,辐射越小,水汽越多;否则越少。

对于6~7μm水汽带,卫星测得的辐射来自对流层中上层,故水汽图反映大气上层水汽的空间分布。

3.可见光可见光是波长从0.35~0.80μm很狭窄的波段。

卫星在可见光谱段测量来自地面云面反射的太阳辐射,将卫星接收的这种辐射转换为图象称为可见光云图。

卫星在可见光谱段选用的波长间隔有:0.52~0.75μm和0.58~0.68μm。

卫星在可见光波段接收辐射与物体的反照率和太阳的天顶角有关,若太阳天顶角越小,物体的反照率越大,则卫星接收到的辐射越大,反之则越小。

在可见光云图上,辐射越大,色调越白;辐射越小,色调越暗。

通常云层越厚,反照率越大,色调也越白,而水面,象湖泊、海洋的反照率很小,表现为黑色,陆地反照率比海洋略大,表现为灰色,而潮湿或森林覆盖的地区表现为灰暗的色调。

气象卫星云图图像识别

气象卫星云图图像识别
台风南侧与南海中东部季 风云涌相连,南侧云系发 展旺盛。
北方锋面云系距台风中心 最近距离有9个纬距,台风 移向已受到锋面云系影响, 未来将逐渐向北转向。
专业人士应如何深入理解卫星云图?
ATMB
• 卫星云图是什么?它如何反应大气的状况 (运动,热力,不稳定)?
• 专业知识如何能跟卫星云图结合?
• 需要什么方法和工具来帮助使用卫星云图?
ATMB
不同方式观测的云: 地面 (左上); 飞机 (右上); 空间站 (左下); 静止卫星 (右下)
ATMB
100
50
0 1st 3rd Qtr Qtr
East West North
ATMB
GOES East is at
75 W above the equator. Florida is at around 85 W and
红外波段,波长1 mm-0.7μm,进一步可分为亚毫米波、远 红外、热红外和近红外分子的转动和振动是红外电磁波与物质 相互作用的主要机制。主要用于成像仪、分光计和辐射仪等
可见光波段,波长0.7μm -0.4μm。电子能级跃迁是主要机制 紫外光谱区,波长0.4μm -300A
X射线(300A -0.3A),γ射线( λ<0.3A)
ATMB
气象卫星的种类
ATMB
极轨卫星(绕极地,~850 km,被动) 空间分辨率高:~1 km, 时间分辨率低:12 hr 空间覆盖面积小 不适合监测对流天气和短时预报
气象卫星云图图像识别 及分析应用
提纲
ATMB
1、前言 2、卫星云图的基本知识 3、气象卫星云图的判识依据 4、主要天气系统的云型特征 5、卫星云图在强对流 台风 暴雨等天气系
统分析中的应用

气象卫星云图云检测及分类的研究

气象卫星云图云检测及分类的研究

气象卫星云图云检测及分类的研究气象卫星云图云检测及分类的研究引言:气象卫星云图是全球气象监测系统中的重要组成部分,它们能够提供全球范围内的云信息。

云团是天气系统中的基本元素,它们影响着大气中的湿度、温度以及降水等气象因素。

因此,对气象卫星云图进行云检测和分类的研究具有重要意义,不仅能够提高气象预报的准确性,还能为气候变化、环境监测等领域提供有力支持。

一、气象卫星云图云检测的方法气象卫星云图的云检测是指通过对卫星云图进行图像分析,将云和非云地区进行区分的过程。

目前,常用的气象卫星云检测方法主要包括:可见光法、红外线法、多通道法和面积阈值法等。

1.1 可见光法可见光法是利用气象卫星拍摄的可见光波段图像来进行云检测。

可见光波段是指波长在400-700纳米范围内的电磁波,它对应于人眼可见的光谱范围。

在可见光图像中,云区通常呈现白色或灰白色,而非云地区则呈现较暗的颜色。

这种方法简单实用,但受到夜晚、低亮度等因素的限制。

1.2 红外线法红外线法是通过气象卫星拍摄的红外线图像来进行云检测。

红外线图像反映了地球表面和大气层的红外辐射情况,而云团在红外图像中通常呈现比周围地区更亮的灰白色或白色。

这种方法能够在夜晚、低亮度条件下进行云检测,但对于高云和低云的检测效果较差。

1.3 多通道法多通道法是通过综合利用可见光波段和红外线波段的特点进行云检测。

通过选择合适的波段组合,可以提高云检测的准确性。

例如,可见光波段主要用于检测低云和云的形态信息,而红外波段则用于检测高云和薄云。

1.4 面积阈值法面积阈值法是指通过设置合适的阈值来判断像素区域中的云的面积大小,从而进行云的检测和分类。

当像素区域中的云面积超过设定的阈值时,就判定该区域为云。

这种方法简单快速,但对于云的类型和云的形态信息的提取较为困难。

二、气象卫星云图云分类的方法气象卫星云图的云分类是指对云团进行识别和分类的过程。

根据云的形态、云的高度以及云的厚度等特征,可以将云团分为几个类别,如积云、层云、卷云等。

航空气象 9.2云状的识别

航空气象 9.2云状的识别

1989年8月31日1407时(UTC)的 NOAA卫星云图
层云St和雾
在可见光云图上,层云和雾表现为 一片光滑均匀的云区,其调从白色到 灰色,层云和雾区的边界清楚,和地 形走向一致;
在红外云图上层云和雾在红外云图 上,层云和雾表现为灰色,纹理均匀; 红外云图上有时有“黑层云”或“黑 雾”
海雾与海岸线
色调
色调也称亮度或灰度,它指的是卫 星云图上物象的明暗程度。
在可见光云图上,云的色调随云的 厚度加大而变白。大而厚的积雨云 在可见光云图上表现最白
在红外云图上,温度越低,色调越 白
暗影
可见光云图上,高云在低 云或地面上的投影,红外 云图上不出现暗影
分析暗影可以帮助我们识 别云的相对高低
构型式有带状、涡旋状、细胞状和 波状等
北大西洋地区的IR图
爱尔兰西南方的一个成熟低压
范围大小
云图照片上物象的大小,直接表明 物象的尺度
云图上云系的尺度是与天气系统一 致的。
边界形状
云的边界形状因其形成原因而有一 定规律
急流卷云的左界光滑,细胞状云系 呈环状等。层云和雾的边界一般整 齐光滑,边界的形状与地形走向相 一致。









图显示了我国南方夜间的积雨云团群A、B、C

Hale Waihona Puke 由于高空风速小,其四周仅有一些短的卷云羽
青藏 高原 南侧 的积 雨云

青藏高原南侧高空风很大时的积雨云团,G、H、 D表现为上风边界整齐,下风方向C上出现卷云 砧,云系色调越来越暗,积云母体色调很白
3.中云(高层云As和高积云Ac)
1.卷状云
1.卷状云(卷云、卷层云、密卷云、卷云砧) 主要由冰晶组成,透明度好,反照率低 特征:有时可透过卷状云看到地面目标物; 卷状云多带有纤维状纹理。 色调:在可见光云图上表现为浅灰色到白色 红外图上表现为白色

卫星云图的识别

卫星云图的识别

卫星云图的识别一、卫星云图的分类卫星云图可以根据卫星所接受的波长范围分为三类:1.红外图像( IR):波长区间 10.5 至 12.5um2.可见光图像( VIS):波长区间 0.4 —1.1um3.水汽图像( WV):波长区间 5.7 至 7.1um红外云图红外云图的色调决定于物体的温度,反映了地面和云面的红外辐射或温度的分布。

浅色调表示红外辐射小,温度低;暗色调表示红外辐射大,温度高。

所以云顶高度越高,其温度越低,云的色调越白。

红外云图的优点是可区分不同层次的云。

缺点是因为温度相近的关系,不能区分地面和低云。

可见光云图可见光云图中亮度与星下底物表面的反照率相关很好。

图像较黑的色调代表低的亮度(低的反射辐射强度);较亮的色调代表高亮度。

高反照率的云,云厚度大,云中水含量高,云滴的平均尺度小;低反照率的云,云厚度小,云中水含量低,云滴的平均尺度大。

可见光云图的优点是分辨率高,可区分地面和低云,云的纹理清晰。

缺点很明显,因为仅靠目标物反射,所以夜间资料不可用。

水汽云图波长 6-7um 附近是以水汽为吸收体的一个谱区。

在强吸收带中,到达卫星的辐射主要来自对流层上部。

水汽图像和红外图像一样,把接收到的辐射转换为温度来显示。

对流层上部高湿区显的亮(冷),低湿区显得暗(暖)。

即使对流层上部很干燥,近地层大气仍然可能很湿。

水汽云图优点是,可提供大气水平运动信息。

缺点是其主要反映了 400hPa-600hPa的水汽,对于其他吸收谱区无法显示。

二、云图识别判据:在卫星云图上,云的识别可以根据以下六个判据:结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。

1结构形式在云图上,所谓结构型式是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象点的分布式样,这些物象点的分布可以是有组织的,也可以是散乱的,即表现为一定的结构型式。

卫星云图上云的结构型式有带状、涡旋状、团状(块)、细胞状和波状等。

由云的结构型式有助于识别云的种类和云的形成过程,如:冬季洋面的开口细胞状云系,是由积云或浓积云组成,它是冷空气到达洋面受海面加热变性而形成的;大尺度的带状云系主要是由高层云和高积云组成的;团状云块一般是积雨云等。

如何识别卫星云图

如何识别卫星云图

识别卫星云图卫星云图是气象卫星从高空拍摄、发回地面的地表黑白照片,卫星上装有不同的感光仪器,地面工作站便可接收不同的云图。

目前我国接收的云图主要有红外云图、可见光云图及水汽图等。

电视节目中通常使用的云图,就是红外云图通过计算机处理、编辑而成的假彩色动态图片,人们不仅能够纵览云飞,还可推知其发展变化,预知未来天气。

若地球表面为一片晴空区,卫星观测到的是从地面发向太空的红外辐射信息,表现为黑灰色;黑色越深,表示地面辐射越强,天气越晴好。

当某地上空有云雨覆盖,卫星观测到的则是从云顶发向太空的红外辐射,表现为白色或灰白色;颜色越白,表示辐射越弱,气温越低,云系越厚越密实,降雨强度也就越大。

晴空区与云雨区之间的过渡区,则为深灰、灰、浅灰色云系,表明有不同厚度的云而无明显降水。

人们从每天播放的卫星云图照片上,经常看到有形状各异的云系,气象学家称之为云图系统,其实是各种天气系统在云图照片上的表现形式。

比如,人们一目了然的夏季台风,是一片呈螺旋性旋转的巨大云团,有人称之为大气“飞蝶”,它以每秒数十米的强风速呈逆时针方向旋转的同时,又以每小时数十公里的运行速度向我国沿海袭来。

正因有了卫星云图,在其生成之初就被人们发现,因此现代台风预报水平己显著提高。

夏季另一主要云图系统,就是西北太平洋上的大片黑灰色无云区,那就是夏季天气的主角-----西太平洋高压。

它经常是很不规则的扁圆形,横躺于台湾省以东洋面至我国中东部大陆。

黑色越深、范围越广,表明其强度越大、气温越高,稳定控制的时间也越长,人们形象地称其为“黑洞”。

夏季长江中下游等地的高温热浪,多是它一手制造的。

4卫星气象学第四章云图识别


• 识别云的判据 • 结构形式 范围大小 • 色调 暗影
边界形状 纹理
• • • • • • • • •
一、结构形式 在云图上,所谓结构型式是指目标物对光 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,这些物像点的 分布可以是有组织的,也可以是散乱的,即表 现为一定的结构型式。 卫星云图上云的结构型式有 带状、涡旋状、团状(块)、 细胞状、波状等。
• • •• • • • • • • •
③边界和暗影:与急流相联的卷云,左界整 齐光滑,在可见光云图上时常有暗影出现; ④纹理:卷层云云区均匀而光滑,只有在其 边界处出现一些短的纤维状卷云。 A-B是一条位于青藏高原 东侧以卷层云为主的云 带,其左界整齐,表明它 与高空急流相关,云系较 为均匀光滑,在它的东北 侧,卷云云层变薄,表现 出纤维状的结构。
• • • • • • • • •
三、边界形状 根据不同的边界可以判别各类物像。 云的边界形状:直线、圆形、扇形,呈气旋 性/反气旋性弯曲、整齐和不整齐。 层云和雾的边界—整齐光滑, 积云和浓积云的边界—很不整齐。 云的边界还是判断天气系统的重要依据。 如急流云系的左界整齐光滑,冷锋云带呈气旋 性弯曲等。
台 风
台 风 眼
东 北 锢 囚 气 旋
华 北 冷 涡
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四、色调 色调(亮度或灰度):指卫星云图上物像 的明暗程度。 不同通道图像上的色调代表的意义不同。 可见光云图上的色调与物像的反照率、太阳高 度角有关。 云的色调与它的厚度、成分(水滴或冰粒 子性质)和表面的光滑程度有关。厚度越厚, 反照率越大,色调越白,大而厚的积雨云的色 调最白,由云的色调可以推算云的厚度。
• • • • • • •

云检测算法

1、 灰度阈值法在图像中,由于云层的高反射率,因此其灰度值要明显高于其他地物。

基于这个前提,可以用灰度阈值来进行云层检测。

主要有两种方法来确定阈值:1)直方图数据法,根据先验知识来确定阈值2)图像统计法,利用统计信息来确定阈值灰度阈值法很容易实现,而且效率较高。

但是其云检测的精度不高,不能对各种情况的图像都适用,因此灰度阈值法经常作为云层检测的一个部分而使用。

2、 纹理检测法2.1 分形维数分形理论最早由takayasu 于1990年完善,分形理论认为自然界的许多物体都具有连续的纹理特征。

分形维数是分形理论中用来描述形态复杂度的一种指标。

在分形维数的计算方法可以参考zhang 在2005年提出的box-counting 维数法。

具体算法如下:1)将一幅M M ⨯的二维的灰度图像转成三维,即)),(,,(y x f y x ,其中),(y x f 为图像的灰度值。

2)用r r ⨯的格网拆分图像,在三维的)),(,,(y x f y x 中,即可以产生h r r ⨯⨯的立方体,]/[M G r h ⨯=。

其中G 为立方体内的不同灰度值的个数。

3)假设在格网),(j i 中,最小的灰度值存在于立方体k 中,最大的灰度值存在于立方体l 中。

因此可以覆盖格网内全部灰度值的最小立方体数为1),(+-=k l j i n r4)用下列公式计算可以覆盖整幅图像的立方体数:∑=j i r r j i n N ,),( 5)计算分形维数)/1log()log(lim r N D r = 分形维数指标(D )表现物体的复杂程度,物体越复杂D 值越大。

因此在遥感图像中,由于地物包含更多的纹理信息且灰度变化频繁,因此地物的分形维数D 要大于云层的分形维数。

2.2 角二阶距角二阶矩是灰度共生矩阵像素值平方的和,也称为能量,是图像灰度分布均匀性的度量,主要用于观察影像纹理粗细和方向性特征。

从图像整体来看,角二阶矩值越大,则纹理较粗,反之则较小,因此云层的ASM 值要大于地物。

浅谈基于气象卫星云图的云类识别

浅谈基于气象卫星云图的云类识别摘要:随着近年来我国气象卫星遥感技术的不断发展,提供了高时空分辨率的气象卫星云图资料,从而实现对不同的天气系统的识别,能够确定其位置、估计其强度和发展趋势,作为天气分析和天气预报的辅助手段,弥补了常规探测资料不足,大大提高了天气预报的准确率。

目前,针对气象卫星云图的判别大多停留在人工判读阶段,气象卫星云图所包含的信息并未充分提取,因此,对气象卫星云图中的气象信息的自动化识别技术的研究将成为未来我国气象卫星云图信息处理研究的必然趋势。

本文主要阐述了我国现阶段气象卫星云图中云类的自动识别技术并结合台风云系的特点,采用阈值法、纹理分析等方法,进行了台风云系的识别提取,取得了较好的效果。

关键词:云类识别;气象卫星云图;台风云系识别近年来随着我国气象卫星遥感技术的不断发展,对气象卫星云图进行分析已经成为气象工作者研究热点。

目前,人工判读云图因为包含一些主观因素,不仅为云图的应用增加了隐患,同时也很难充分的利用气象卫星云图的丰富信息。

为提高天气分析和天气预报的准确率和自动化水平,研究自动化的云图识别模式逐渐成为了我国云图研究者们研究的重点。

一、基于气象卫星云图的云类识别的原理在风云气象卫星云图上,一般根据各类云的灰度、纹理来进行云的识别。

灰度即气象卫星云图上的物体的明暗程度。

在红外和水汽通道云图上,物体的灰度取决于本身的温度,温度越高,灰度越黑。

拍摄的气象卫星云图中,高云由冰晶组成,呈白色;中云为水滴和冰晶混合物,呈浅灰色;低云多为水滴组成,呈暗灰色。

纹理是云表面灰度变化的呈现,与云图中的目标物自身的属性有关。

不同的云往往会有不同的纹理结构,卷云纹理很均匀,呈纤维状,而积雨云纹理极不均匀,呈皱纹和斑点状。

二、基于气象卫星云图的云类识别技术目前,我国主要通过以下几类识别技术,实现对云类型的区分和判断:(一)阈值法阈值法通过不同类型的云在同一云图通道中所呈现的不同的灰度情况来进行有关云类的判别工作。

4卫星气象学第四章云图识别


• • • • • • • • • • • •
可见光云图中A、B、C等处表现为云顶纹 理不均匀,在这些地方出现云顶凸起,常 称之为穿透性对流云顶,每个云顶处在迎 太阳一侧很明 亮,背阳光一 侧出现暗影, 云顶高度很 高,对流强 烈,地面报告 相应于这些云 顶之下有龙卷 风出现。
第三节云图上各类云的识别
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(2)纤维状卷云 纤维状卷云在我国西部青藏高原地区很多见, 纤维状卷云的特点有: ①结构型式:纤维状卷云可以呈带状,此外在 涡旋状云区中也可见到纤维卷云; ②纹理:这种卷云的主要特征是纹理为纤维 状; ③范围大小:有的宽度可达50~100km、长达 千余千米,也有的仅表现为很短的卷云羽。
短 波 槽 云
暴 雨 云 团 暴 雨 云
黒 色 雾
白 色 雾
山 脉 浓 雾
天 山 地 形
Hale Waihona Puke 波状云• 细胞状云系
• 未闭合的细胞状云系:
• 是指每个细胞中心部分是晴空少云区,而在边缘上是 云区,细胞形状表现为指环形或“U”字形。这类细胞 状云系主要是由浓积云或积雨云组成。因此常形成在 气温和海水温度差异较大、对流比较强的地区. • 闭合的细胞状云系: • 每个细胞中心是云区,而在细胞的边缘上却是无云或 者少云区。这类细胞状云系主要由层积云组成。形成 这种云时,海水与空气之间的温度差异较小,对流比 较弱
在水汽图上,根据色调可以识别水汽分 布,但是由水汽图也能判别积雨云和卷云。 水汽图象上没有高云地方的色调代表大气 中特定层或表面上例如400hPa上的湿度 一垂直大气柱中水汽的含量例如总水分 或可降水总量 大气中重要湿层的高度等值线 相对湿度
比较 水汽(上) 红外(下) 图像
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• 卫星云图是绕地球运行的卫星在几百公里到几万公里的高空所摄拍的云 层顶部的图像,就跟照相机一样定时给我们地球自拍一下。我们在电视 上看到的云图是经过加工处理后的可见光卫星云图,此外还有红外线卫 星云图等,再次我们就不赘述啦。可见光卫星云图一般分为白、绿、蓝 三种颜色(颜色多了大家就看不懂耶看不清楚了不是)。那么各代表什 么含义呢? • 其中白色区,表示地球上空云层,白色越浓表示云层越厚,云顶越高, 在云层覆盖和即将覆盖的地方,可能将会出现阴雨甚至冰雹、台风发生。 不过要注意:冬天的东北地区和内蒙古西部地区,经常呈灰色和浅白色, 但如果看动态图则会发现图像是静止的,不要急不要慌,这些地方其实 表示的是地上积雪,并非天空云彩。 • 绿色部分,当然表示我们伟大祖国的美好的万里河山啦,不过河山不一 定全是绿色,所以还是被处理了一下的,蓝色则代表海洋。
人类气象知识的积累,来自对云和其他天气现象的观察。 早在渔猎时期,人类便懂得仰观天时,俯察地理,总结观察 天空中云的认识经验,寻找有利的生存条件。《诗经》有 “天上同云,雨雪雰雰”的记载。管子说:“云平而不甚。 无委云,雨则速已”。说明那时人们已经认识到云可以预示 天气变化。在《吕氏春秋》中已经将云按照形状分为“山云、 水云、旱云、雨云”四种。古人对云的观察和思辩,将云的 宏观典型特征描绘成图画,便成为云图的雏形。据考证,中 国出现的古代云图可以追溯到西汉以前,马王堆三号墓出土 的《天文气象杂占》有多幅手绘云图。根据文献记载,此后 中国各代都有云图出现。
厚云
沙漠
薄云 森林
海洋
冷高压
1014 1012 1010 1008
气旋(台 风彩虹)
冷锋
副热带高压
气旋(台 风彩云)
1004 100 8
冷锋
准 静 止 锋
副热带高压
气旋(台 风彩云)
以下是几张特殊的云图(气压场、雷达图)
暖锋 冷锋
东北冷涡
东北冷涡一年四季都可能出现,但夏季出现的几率要明显大于冬季。 东北冷涡活动的最大密集带从4月份开始逐渐向南移动。冷涡密集 区初春主要出现在东北平原的北部,大约位于北纬52度左右,且 呈纬向分布。另一个主要的密集区位于东北平原的中部和西北日本 海沿岸。一般情况下,出现在北纬40-45度区域内的东北冷涡常常 给辽宁带来连续几天的间断性降水、持续多日的气温下降天气, 40-45度区域内的东北冷涡在初春时节出现频率较低。
飑线是由许多雷暴单体(其中 包括若干超级单体)侧向排列 而形成的强对流云带,其水平 尺度长、宽均约几十至上百公 里,持续时间几小时至十几小 时。“飑线”出现时通常伴有 雷暴、大风(或龙卷风)、冰 雹等,能量大,破坏力较强。[
“伊朗副高”的全称,叫做“伊朗副热 带高压”,它是位于副热带地区的暖性 高压系统,对相邻纬度地区之间的水汽、 热量、能量的输送和平衡起着重要的作 用,是大气环流的一个重要系统,用通 俗点的话来说,其实它就是一个晴热的 暖气团。
雷暴云团
雷暴云团
当雷暴处在旺盛的发展阶段时,其 表现为一大的椭圆形的云团,此时 中高压的范围与云团的范围基本一 致。云团的东南边界呈弧形,此处 为飑锋位置所在。云团的东北边界 出现反气旋弯曲的卷云砧。雷暴云 团出现于高空西北气流的短波槽前 或天气尺度槽前的西南气流中。
4.色调:也称为亮度或灰度。它是指物像的明暗程度。可见光云图上色调 与物像的反照率和太阳高度角有关,反照率大,太阳高度角大(高)物象色 调呈浓白,反之反照率小,太阳高度角低,则物像色调暗。应该特别指出, 相同条件下,水滴云的反照率比冰晶云大。在红外云图上物象色调则表示 其表面温度高低,物象表面温度越低色调越白。在水汽图像上,物像的色 调决定于对流层中、上部大气的水汽含量和气层的温度,水汽含量愈丰富 或气层温度愈低,则色调愈白。 5.暗影:仅在可见光云图上出现,高耸目标物在低目标上的一种影子,暗 影的位置决定于卫星的观测时间。暗影的宽度决定于投影云顶高度和太阳 高度角高低。投影云高度差愈大,太阳高度角愈低,暗影愈宽愈明显。分 析暗影时应特别注意将云缝与暗影区分开。最好的方法是结合红外云图进 行判断,若是云缝区在红外上也相应有云缝,而红外云图上没有暗影,而 且投影云顶高度高,色调应特别浓白。 6.纹理:它表示云表面粗糙程度。云顶高度参差不齐,在可见光云图上造 成许多暗影显出纹理,红外图上形成色调明暗相间也表现出多纹理。纹理 的形状为皱纹、斑点或纤维状。相反,如果云顶没有明显起伏,则云图为 光滑和均匀。皱纹和纹理主要出现在层状云中有积状云,尤其是积云穿过 层状云时最为明显。而纤维状纹理,主要出现在卷云区中。Biblioteka 卫星图像分析的基本特征判据
1.型式(结构):是指图像上不同明暗程度的像素点的分布式样。不同型式 的云系或云团与不同的天气系统或物理过程相联系,例如台风、气旋、 低涡等云系呈螺旋状结构,而锋面、急流和热带辐合带的云系成带状结 构。 2.范围大小:从云的范围可以识别云的种类、天气系统的尺度大小和大 气物理过程。例如在图中大尺度锋面云带的前沿有几个亮温特别低的中 尺度对流云团。这几个中尺度云团中,从其伪彩色差异还可以识别出其 中更小尺度的对流单体。 3.边界形状:云的边界有直线的、圆形的、扇形的、盾形的,有呈气旋 性弯曲(云带边界向南凹)的、有呈反气旋弯曲的(云区边界向北凸)等。有 边界整齐光滑、有呈锯齿状和不整齐之分。例如,带状云系中,边界呈 气旋性弯曲的是冷锋,而呈反气旋性弯曲,边界又整齐是急流,而急流 风速切变大小不等其边界又有光滑与锯齿之分,前者风切变相对小些。
如何来判别云图
云图
能反映天空中云的尺度、形状、纹理、分布等特征的图片 集。增加限制描述,表明按照什么规范进行摄制的图为云图。
通过分析云的外形特征,能够推论出形成云的气象条件, 进而预测未来的天气变化。云的外形千姿百态,形成的物理过 程差异很大,其形成过程中除与气象条件有关外,也受地形条 件的影响。在中国气象局编订的《中国云图》中,按云的底部 距地面的高度将云分为低、中、高三族,再按云的宏观特征、 物理结构极其成因,将其分为十属二十九类云状(参见云的分 类)。能够反映不同种类云的典型特征的图片集中起来,即为 传统意义上的云图。
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