本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 用途 可见光云图在研究云团、云系等的移动和发展方面,在监测台风和其他天气系统的发生、发展及移动方面,均获得广泛应用,并取得较好成效。 除了为天气预报提供云参数、大气流场和各种大气物理过程等重要气象信息,监视常规天气图上诸如中、小尺度灾害性天气现象外,更重要的是其能提供海洋、人烟稀少的高原和沙漠地区的气象资料。同时由于其时空分辨率高,对于监测海洋、地理、农作物生长和森林火灾都具有重要作用。 特点 成像迅速,时、空分辨率高,直观形象水平分布连续,使用方便,但还需对图像进行二次处理才能进行定量分析应用。 图上亮度明暗反映了云的反照率的强弱。但由于云图是利用可见光波段所拍,其亮度和色调取决于云的性质和太阳高度角,同肘夜间又拍不到,故受到一定的限制。 原理 可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段,如NOAA系列卫星的主要探测仪器的CHI(0.68~0、72微米)通道或静止卫星的(0.52~0.75微米),测量来自地面和云面反射的太阳辐射,如果将卫星接收到的地面闩标物反射的太阳辐射转换为图像,卫星接收到的辐射越大,就用越白的色调表示;而接收到的辐射越小,则用越暗的色调表示,这就得到可见光云图。在可见光云图上,物像的色调决定于反射太阳辐射的强度。而卫星接收到的反射太阳辐射决定于入射到目标物上的太阳辐射,及目标物的反照率。入射至目标物的太阳辐射又与太阳高度角有关。因此,在可见光云图上物像的色调与其本身的反照率和太阳高度角有关。 应用 分析大范围云的分布,及其对应的天气系统,根据天气尺度云系特点确定天气系统发展的阶段,预告其未来变化;与常规天气资料 我国于 1988 年 9 月 7 日首次发射了第一颗与太阳同步轨道(实验性)的气象卫星——风云-1A卫星。卫星进入近圆形轨道不久(第七圈),就发回了可见光云图资料,显示出来的图像清晰、分辨率高,云图质量可以和美国NOAA卫星的可见光通道资料媲美。这使我国成为继美国,前苏联之后,第三个具有研制和发射太阳同步极轨气象卫星的国家。 (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卫星接收的辐射仅取决于物体的反照率,物体的反照率越大,它的色调越白;反照率越小,色调越暗。表1给出了各种云和地面目标: 物体的反照率,从表中可以看出: 1)水面的反照率最低·厚的积雨云最大; 2)