卫星云图的云状分析.doc

卫星云图的云状分析提要随着卫星云图的日益普及, 云图在预报中的使用越来越多, 本文就卫星云图使用中的有关问题作了一些探讨, 供大家参考。关键词:卫星云图云状分析天气系统一、卫星云图的种类按卫星轨道分, 可分为极轨卫星云图和同步卫星云图, 目前大多使用的是三种同步卫星云图:可见光云图,红外云图和水汽云图。可见光云图(VIS) 利用云顶反射太阳光的原理制成,故仅能于白昼进行摄影。可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度, 比较厚的云层反射能力强, 在可见光卫星云图上, 会显示出亮白色, 云层较薄则显示暗灰色, 还可与红外线卫星云图结合起来, 做出更准确的分析。红外云图(IR) 利用卫星上之红外线仪器,来测量云层之温度。其中, 温度低的云层会以亮白色来显示, 也就是此处的云层较高, 而暗灰色的部分则代表云层高度较低,因为越接近地面的云层温度越高。简单而言,即以云顶的不同温度来判断云层的高度。水汽云图(WV) 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人造卫星,则人造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 6-7 μm 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。但对低层水汽不敏感, 这是其不足之处, 使用中应与其它云图相结合,作综合判断。二、卫星云图的典型云系识别 几种基本云的识别卷云:高度最高,温度最低,反照率低。中云( 包括高层云和高积云) :反照率有的大有的小,温度较低, 范围较大。积云和浓积云: 在云图上实际为积云群, 表现为带状, 线状和细胞状结构, 其上多皱纹, 多起伏和不均匀, 造成这种现象的原因是积云内部高度不同,云顶温度不一致,厚度有参差,云的形状不规则。积雨云:反照率高,温度也低,高空风垂直切变小时呈圆形,较大时呈椭圆形, 并出现卷云砧, 尺度为几十至几百公里, 初生时尺度较小,边界光滑,成熟后云体较大,顶部出现向四周散开的卷云羽, 消亡时色调变暗,为一片松散的卷云。低云( 层云和雾): 由于温度与地表接近,在 IR 上不明显,在 VIS 上为均匀光滑的云区,厚度不一,有时在白天的 IR 上,层云边界比较清楚, 但到夜间, 近地面存在辐射逆温, 层云或雾的顶部温度反面比四周无云地区要暖,这时 IR 上云区比四周无云区地面显得更黑。典型云图(a )是典型晴空图像。此时是无云的情形; (b )是典型波状云图像。波状云主要包括卷积云、高积云和层积云。当逆温层附近出现波状运动,且逆温层下部空气接近饱和时, 在波峰处空气因上升冷却形成云, 而在波谷处空气因下沉增温则不易成云,从而形成了平行排列的波状云; (c )是典型积状云图像。积状云是垂直发展的云块,主要包括积云、积雨云和卷云。积状云具有孤立分散、云底平坦和顶部凸起的外貌形态, 对流上升区水平范围广大, 则积状云的水平范围也就愈大; (d )是典型层状云图像。层状云是均匀幕状云层,常具有较大的水平范围; (e )是典型卷云图像。卷云指那些由冰晶组成的呈丝状、羽毛状、片状、带装或者钩状, 具有纤维结构的高云。卷云的水平伸展通常要比其垂直尺度大的多,云片互不相连,分布通常杂乱无章。 不同天气形势下不同云系的识别涡旋云系: 涡旋云系是一条或多条不同云量和云类的螺旋云带朝着一个公共中心辐合形成的, 与大尺度涡旋相联系。大尺度涡旋的水平范围为 600 ~ 1500 公里。有组织的螺旋线或积云汇合线因与气旋性相对涡度相联系,常称作涡度中心。云系中心涡度升高至最大值,气压最低。逗点云系: 逗点云系在卫星云图上有一种形如标点符号中“,”的云系,这种云系称逗点云系,它是涡旋云系的一种。斜压叶状云系:在卫星云图上, 常见到一种与高空斜压区相联系的云系, 表现为“叶子状”的云型, 称之“斜压叶云系”, 这种云系与西风带中的锋生区或气旋生成有关,并在红外云图上表现最清楚。三、卫星云图上天气系统的分析要生成云不但要有适宜的流场, 还要有相应的水汽供应, 所以我们不仅能用云图预报天气系统的移动, 生消, 而且还可以很容易地判断它们的强度。 槽脊的分析由于脊前为下沉区, 所以对云有一种削弱作用, 根据这一特性可以判定脊线位置, 与此相对的是槽线, 它一般定在云带后界, 因为高空槽线的前后大气的垂直运动和气流有明显的改变, 槽前为大片云区后界, 槽后为无云区或少云区, 槽的大小和云系的大小相对应, 槽的运动和云系的运动相对应,槽的生消对应云系的生消,较强的槽,槽前云系密集深厚; 较弱的槽, 槽前云系稀疏松散, 值得一提的是横槽云系,它表现为一条东西向的以中高云为主的云带,当横槽转向,由西北向东南移动时, 云系变稠密, 范围扩大,