卫星气象学真题精选Word下载.docx
- 文档编号:21613647
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:24.14KB
卫星气象学真题精选Word下载.docx
《卫星气象学真题精选Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《卫星气象学真题精选Word下载.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
潮湿或有植被覆盖的地区,温度变化较干燥的地区小,故其色调变化也小。
5副热带急流云系、赤道辐合带云系的基本特征副热带急流云系、赤道辐合带云系的基本特征
(1)副热带急流:
在副热地区,急流云系由低纬伸向中纬地区,它将低纬度地区的动能、热量和水汽向中高纬地区输送,起着中低纬度地区大气的相互作用,其主要特征有以下三个方面:
1、长宽之比甚大,表现为一条东西南北走向的云带;
2、云系与热带辐合带相联接,或起源于热带辐合带云系的北部边缘;
3、云带的左边界通常整齐光滑,时常出现横向波动云系,一些小的云线垂直于急流云带。
气象卫星图像上副热带急流有三个基本特征:
一是位置偏南,冬季北半球它的轴线活动在17~34°
N之间,平均为25°
N:
二是高度较高,急流中心一般在200hpa附近,其下方的斜压带只在对流层上部清楚,地面图上没有明显锋面对应;
三是持续时间长,稳定少变。
与极锋急流云系相比较,副热带急流云系表现出以下三个特点:
云型主要分宽阔的卷云和窄的带状云带;
急流卷云系中出现横向波动的机会多一些。
急流卷云云系都出现在槽前。
(2)热带辐合带(ITCZ),表现为一条有一系列活跃对流云团组成的近于纬向的连续云带,宽度可达5个纬距以上,东西长达数千千米,但有时当辐合带不活跃时,云带很窄,表现为断裂的一团团较小的云团,也有时赤道辐合带内叠加有一个或多个涡旋云系,每一个涡旋与一个低压相伴,还有时赤道辐合带与东风波相重叠,此时赤道辐合带呈现出大尺度的波状云带,在波峰处,云系稠密,显现出涡旋结构。
在通常的情况下,热带辐合带只表现为单独一条,但有时在太平洋地区,热带辐合带表现为双热带辐合带结构,其中有一条云带位于南半球,为西北—东南向。
包括季风槽和信风槽两种。
季风槽由西南季风和偏东信风汇合而成,伴随着由许多大云团组成的长达数千公里的云带;
信风槽是由东北和东南信风汇合而成的一条辐合线云带,内嵌的扰动不太活跃。
在西北太平洋上,一月因亚洲东北季风势力很强,ITCZ位于一年中最南位置,并且ITCZ中云量也最少;
7月份相反,上述东北季风控制区盛行西南季风,ITCZ位置最北,云量多且对流云活跃,有时还可以看到双ITCZ云带的特征。
短期有几到十几天的变化,由破碎云带或云团演变成为长。
6卫星云图上卷状云、层状云、积状云的基本特征是什么?
(1)卷云的一般特点卷云的高度最高,由冰晶组成,具有透明性,反照率低,在可见光图像上呈现淡灰色到白色不等,有时还可透过卷云看到地面目标物。
由于卷云的温度比其它云都要低,在红外图像上表现为白色,与地表、中低云间形成明显的反差,因而卷云在红外图像上表现最清楚,最容易辨认。
在水汽图像上卷云是白亮的。
(2)层状云:
在可见光云图上,表现为一片光滑均匀的云区,尺度范围大。
在可见光云图上,色调从灰色到白色,且边界光滑整齐清楚,受地表影响较大。
(3)积状云表现为云带、云线和细胞状结构,纹理为多皱纹、多起伏和不均匀。
边界不整齐不光滑,在可见光云图上是白色。
7静止卫星和极轨卫星的优缺点。
静止卫星作为一个气象观测平台有许多优点:
①卫星高度高,视野广阔,一个卫星可对南北70°
S--70°
N、东西140个经度,约占地球表面1/3约1.7亿平方公里进行观测;
②可以对某一固定区域进行连续观测,约半小时提供一张全景圆面图,特殊需要时,3—5分钟对某小区域进行一次观测;
③可以连续监视天气云系的演变,特别是生命短,变化快的中小尺度天气系统。
把间隔为5分钟的图片连接成电影,可以连续观察天气云系的演变。
静止卫星的不足是:
①它不能观测南北极区。
②由于离地球很远,若要得到清楚的图片,对仪器的要求很高。
③卫星轨道有限。
太阳同步轨道的优缺点
太阳同步轨道的优点有:
①太阳同步轨道近似为圆形,轨道预告、资料接收定位都很方便;
②有利于资料的处理和使用;
③太阳同步轨道卫星可以观测全球,尤其是可以观测两极地区;
④在观测时有合适的照明,可以得到充足的太阳能。
太阳同步轨道的缺点是:
①可以取得全球资料,但观测间隔长,对某—地区,一颗卫星在红外波段取得两次资料;
②观测次数少,不利于分析变化快生命短的中小尺度天气系统。
③相邻两条轨道的资料不是同一时刻,这对资料的利用不利。
8各种云系与天气系统有何关系?
1、带状云系:
急流、锋面、赤道辐合带都表现为带状云系;
2、涡旋云系:
台风和气旋(锋面气旋的后期变为涡旋云系);
3、逗点云系:
高空槽前逗点云系,锋面气旋的初期,高空槽正涡度平流,高空急流;
4、斜压叶状云系:
西风带中的锋生区和气旋生成有关;
5、变形场云系:
高空急流、锋面、高空槽线、正涡度平流;
6、细胞状云系:
对流活动强、急流轴。
9风云系列卫星
风云2系列卫星属于静止卫星
风云1系列卫星属于极轨卫星
10冷暖锋云系的主要特征是什么?
(1)冷锋云系:
与温带气旋连接的冷锋云带,一般长1000km左右,宽200~300km,并且距涡旋中心越远云带愈窄;
云带的气旋性曲率明显。
可见光图像上,云带的色调比较均匀,内部嵌有一些对流性亮区。
冬季在较高的纬度地区,太阳高度角较低,冷锋云带的云顶高度不均匀性会造成云带中多纹理结构。
(2)暖锋云系:
卫星图像上识别暖锋比冷锋困难,因为暖锋只是温带气旋初生阶段才比较清楚,同时暖锋的云区和云型多种多样。
活跃暖锋云系的明显特征是:
为一条宽300~500km、长几百km的带状云区,由多层云系组成,上部为大片卷云,其下为高层云、雨层云和积状云,因而色调明亮,伴有较强降水;
云区向冷空气一侧凸起,云区内反气旋弯曲的卷云纹线清晰可见。
11简述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。
12水汽图象上水汽的边界形式有哪几种?
1、内边界和“头边界”;
2、干涌边界和底涌边界;
(阻高)
3、平行急流边界和“斜压叶”水汽边界;
(高空槽)
4、回流边界(阻高)
13可见光云图的观测特点和原理
卫星主要接收来自地面、云面对太阳辐射的反射辐射,对地面、云面和大气的散射辐射可忽略不计。
若把这些波段测到的辐射转换成图象就得到可见光云图。
卫星观测到的辐射与物体反照率和太阳天顶角有关。
如果太阳天顶角越小和目标物反照率越大,卫星接收的辐射就越大,反之亦然。
把接收的辐射转换成图象,辐射越大用越白的色调表示,辐射越小用越黑的色调表示,在一定的太阳天顶角下,反照率越大,其色调越白,而反照率越小,色调就越暗。
14可见光云图上的亮度与反照率、太阳高度角、云的厚度、云的种类和组成有何关系?
(1)反照率对可见光云图上色调的影响:
在一定的太阳高度角下,物体的反照率愈大,它的色调就愈白;
反照率愈小,色调越暗。
在可见光(VIS)图象上,卷云(Ci)通常是透明的。
(2)亮度还取决于太阳光的强度以及太阳和卫星相对于地球的位置。
太阳直射时色调亮,斜射时色调越暗。
可见光图象可用于区分海洋、陆地和云。
海洋和湖泊具有低的反照率,在可见光图象上显得暗。
(3)亮度或反照率取决于它们的物理特性:
高反照率的云具有的特点是:
云的厚度大;
云水(冰)含量高;
云滴的平均尺度小,色调亮。
低反照率的云具有的特点是:
云的厚度小;
云水(冰)含量低;
云滴的平均尺度大色调较暗。
云水含量和云的厚度是识别云很重要的因素。
最亮的云是深厚、活跃的锋面云系或强对流云团,最不亮的云是薄卷云或破碎消散含水量很少的云。
浓积云和多层云最亮,水云比冰云亮。
15红外云图的特点
红外云图的观测中,卫星接收的辐射只与温度有关,温度越高,接收到的辐射越大,色调越暗,反之,温度越低,接收到的辐射越小,色调越白。
16卷云的一般特征是什么?
卷云的一般特点:
卷云的高度最高,由冰晶组成,具有透明性,反照率低,在可见光图像上呈现淡灰色到白色不等,有时还可透过卷云看到地面目标物。
17根据判据如何判断云系?
各种云系有不同的特征,六种判据分别包括结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理。
18中云(高层云和高积云)的基本特征是什么?
在气象卫星图像上,由于高积云单体远小于气象卫星仪器的分辨率,所以无法将高层云和高积云区分开,只能将高层云和高积云统称为中云。
中云在气象卫星图像上常表现为一大片,范围可达二万到二十万平方公里;
其形状可以是涡旋状、带状、线状和逗点状。
在可见光图像上,与锋面、气旋相连的中云色调很白,纹理均匀,呈一大片或带状,常常伴随低云(雨层云)和降水同时出现;
如果中云下面没有低云,则其色调从灰色到白色不等;
如果只有一层薄的中云,其色调表现为灰色。
中云区内常多斑点。
在红外图像上,中云的色调介于高云和低云之间的中等程度的灰色,较厚的中云呈浅灰色。
19大尺度云系的分析
卫星云图上,常见的与高空斜压区相联系的云系是表现为“叶子状”的云型,是斜压叶状云系。
在连续的静止卫星云图上观测到的与变形场相联系的云系是变形场云系。
卫星云图上形如逗点负号的云系是逗点云系。
20影响可见光、红外云图亮度的主要因素各有哪些?
可见光云图的色调决定于物体的反照率和太阳高度角,若反射太阳辐射大,色调就白,反之就暗。
而反射太阳辐射决定于入射到目标物的太阳辐射及目标物的反照率两个因素。
(1)反照率对可见光云图上色调的影响
(3)亮度或反照率取决于目标物的物理特性。
红外云图的色调决定于物体温度:
物体温度越高,接收辐射越大,色调暗;
温度越低,辐射越小,色调白。
[单项选择题]
21、在高空槽后有()
A.上升运动
B.有下沉运动
C.有气流辐合
B
更多内容请访问《睦霖题库》微信公众号
22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。
23截距
连续两次升交点之间的经度差。
L=T*15度/小时。
24降交点
轨道的降段与赤道的交点称降交点。
25卫星蚀
若太阳、地球和卫星在一条直线上时,人造卫星进入地球的阴影区,就出现卫星蚀。
26局地辐射平衡
如果辐射热交换的过程相当缓慢,物体中内能的分布来得及变化均匀,这时物体的温度虽然在变化,但每一给定瞬间,物体的状态可以看作是平衡的,仍可用一定的温度来描述。
地球大气中的辐射过程,一般认为地面至60公里以下的大气处于局地辐射平衡状态。
27阳伞效应
由于云和气溶胶(特别是火山灰)对太阳辐射的强散射作用,导致到达地面的太阳辐射能减少,称为阳伞效应或反射效应。
28斜压叶状云系
与高空西风急流中的锋生相联系的一种植物叶片状云系,称作“斜压叶状云系”。
该云系在垂直方向深厚,地面伴有锋生现象,并且还可能有地面气旋形成。
在可见光和红外图像上都很容易看见它。
29云带
带状云系宽度大于一个纬距称做云带。
30轨道周期
指卫星绕地球运行一周的时间。
31截距
32降交点
33卫星蚀
34行星反照率
地球-大气系统的反照率称为行星反照率,它表示射入地球的太阳辐射被大气、云及地面反射回宇宙空间的总百分数。
35卫星编队
所谓“卫星编队”是指将多颗极轨卫星像列车一样排成一列,使它们在地球上空的同一轨道上飞行。
36太阳耀斑区
在可见光云图上,水面一般呈黑色。
但是当太阳光从水面单向反射至卫星仪器内,则其在卫星云图上表现一片色调较浅的明亮区域,这区域称做太阳耀斑区。
37云团
云团是由多个大小不等的积雨云或积状云与层状云混合组成云簇团。
38纹理
纹理是指云顶表面或其它物像表面光滑程度的判据。
39气象卫星遥感探测的特点是什么?
(1)空间固定轨道上运行
(2)自上而下进行观测
(3)全球和大范围的观测
(4)使用遥感探测技术
(5)提供丰富的观测资料,受益面广
40为什么地球大气中的辐射过程可以认为是辐射平衡的?
辐射平衡状态就是吸收和发射辐射能量相等,物质热状况保持不变,可用一确定温度表示;
各向同性。
如果地球大气辐射热交换的过程相当缓慢,地球大气中内能的分布来得及变化均匀,这时地球大气的温度虽然在变化,但每一给定瞬间,地球大气的状态可以看作是平衡的,仍可用一定的温度来描述。
41如何实现对同一区域进行反复而精确的观测?
为了实现对某一区域进行高分辨率的反复观测,科学家们研究出了一种比较完美的方案,即“卫星编队”。
将多颗极轨卫星像列车一样排成一列,使它们在地球上空的同一轨道上飞行。
实现了对某一个区域进行高时间、空间分辨率的反复观测,为我们了解某一区域连续性气象要素的变化提供了宝贵的资料。
42A-Train卫星集群中的英文代表什么含义?
联合该卫星集群中部分卫星的观测研究云或者气溶胶有什么优势?
(1)下午卫星编队(Afternoon-Train),含义是均在当地时间每天下午l:
30左右通过赤道
(2)1.A-Train卫星编队可以更好地了解大气气溶胶对气候的作用,以及局部污染源影响空气质量的方式,并能以全新的视角获知全球云的分布和演变,从而改进气象预报和气候预测。
2.A-Train中各卫星数据的结合研究,将提高人们对云与大气气溶胶之间的相互作用、云对地球能量平衡的作用等方面的认知水平。
43卫星数据一般都有:
Level0,Level1等等不同级别的产品,那么卫星数据为什么要进行分级呢?
数据分级很简单,最早期的数据,只是原始数据,因此数据参数少,而且都是小尺度的数据采样,因此基本用于新一级别的数据融合。
随着与其它卫星数据相匹配融合,数据级别升高,空间分辨率减少,但是卫星得到的参数变多了,因此可用于大、中尺度的气候模拟。
44何谓可见光云图?
云图上的亮度取决于什么因素?
(1)可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段,测量来自地面和云面反射的太阳辐射,将这种地面目标物反射的太阳辐射转换为图像,卫星接收的辐射越大,用越白的色调表示;
接收到的辐射越小,用越暗的色调表示,就得到可见光云图。
(2)影响可见光云图亮度的主要因素:
1.反照率对可见光云图色调的影响
2.太阳高度角对可见光云图色调的影响
45在卫星云图上如何判断积雨云的强弱?
在红外云图上,积雨云表现为白色云团,由于其云顶表面温度差异小,人眼无法辨别云区内的精细结构、对流强度分布和强对流中心位置等。
通过增强显示,能识别积雨云区内温度分布和对流强度。
46我国华南静止锋、梅雨锋云带的特点是什么?
(1)华南静止锋:
南岭以北,东西带状、片状,低云为主,云顶均匀,色暗,锋面沿南岭山地,连阴雨。
弱时云带不连续。
(2)梅雨锋:
长江流域,带状,准直线形,长数千公里,以层状云为背景,其上分布着各种大小不同强度各异的对流云团,色调差异很大,连续性降水中有暴雨,锋面在云带南界以内的云带中。
47台风云系有何特征?
台风在卫星云图上表现为有组织的涡旋状云型,因此是最容易识别的一种天气系统。
从水平云系的分析可以看出,台风中心为一眼区,围绕眼区是连续密蔽云区,在密蔽云区的外面是台风螺旋云带。
48什么是云迹风?
采用无线电探空技术,以及极轨卫星等进行多层次的高空数据采集,进而构建出模拟的风场垂直分布情况为了与其它求得风的方法相区别,把由静止气象卫星云图上求得的风称为云风矢或云迹风。
49目前,国际科研组织获取全球风场数据主要来源于那三个方面?
(1)主要来自地面观测站和海洋浮标等基站的气象观测报告,以及根据一些卫星携带的散射计的测量数据推演出的风场模型。
(2)利用航空器进行风场观测和数据搜集,以及地球静止轨道卫星影像资料推演出的云迹风。
(3)采用无线电探空技术,以及极轨卫星等进行多层次的高空数据采集,进而构建出模拟的风场垂直分布情况。
50反演气溶胶光学厚度的两个困难是什么?
目前反演气溶胶光学厚度有两个困难:
气溶胶模型及如何移除地表对反演的影响。
51卫星遥感臭氧的方法有哪些?
其中最有效的方法是?
卫星遥感臭氧的方法:
(1)由太阳光的后向散射分布计算臭氧的分布特征
(2)临边扫描探测臭氧
(3)地面遥感臭氧
目前卫星遥感有效的方法是利用太阳光紫外后向散射法进行探测。
52气象卫星接收到的辐射包括哪些?
(1)地面和云面发射的红外辐射
(2)地面和云面反射的太阳辐射
(3)大气各成分发射的向上的红外辐射
(4)地面和云面反射的大气向下的红外辐射
(5)大气对太阳辐射的散射辐射
(6)地表和大气的微波辐射
53试着论述主动遥感和被动遥感的区别和优缺点。
目前提到的主动遥感主要是哪几个探测仪器。
(1)主动遥感是指仪器接收由本身发射,然后经北侧物体反射,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性.采用这种方式的仪器必须具备有发射电磁辐射的发射装置,所以整个设备的体积大,重量重,消耗能量大,一般为地面遥感采用。
(2)被动遥感是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.这种遥感方式只需要能感应电磁辐射的接收系统.优点是仪器的重量轻,体积小,耗能少。
(3)测雨雷达
云剖面雷达CPR
云廓线雷达
54试述用红外辐射遥感大气水汽分布和遥感大气温度之间的不同。
根据红外辐射传输方程分析,由卫星可以遥感大气中的水汽分布,但是与大气温度遥感相比较,两者在以下方面是不同的:
(1)在红外测温中,假定大气吸收气体成分(含量)是已知的。
已随时间和空间的变化很小,是常定的,所要求取的是大气垂直温度分布;
而在红外测湿中,则是大气温度是已知的,大气中水汽是未知的。
(2)在红外测湿中,权重函数的峰值高度随水汽廓线的变化而明显地上下摆动。
如果大气中的湿度增加,权重函数的峰值高度增加,这在红外测温中是不存在的。
(3)红外测湿比红外测温更为困难,原因是卫星测量的辐射与湿度间存在非线性关系,很难用红外测温的线性反演方法用于测湿中去。
(4)大气中水汽的时空变化很大,其变化值可以远大于气候平均值。
因此红外
测湿的难确度远低十红外测温。
55导热率
物质传递能量的能力,物体在单位厚度减保持单位温度差时,其相对的两个面在单位时间内
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 卫星 气象学 精选