预报员试题/卫星与雷达；
极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。
地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。
太阳耀斑：。
在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。
多普勒效应：
指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。
下击暴流：能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。
云线：带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。
阵风锋：雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。
雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。
在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：
C.红外图、可见光图、水汽图
红外云图的波长区间____。
B. 10.5至12.5um
可见光云图的波长区间____。
C. 0.4至1.1um
水汽云图的波长区间____。
A. 5.7至7.1um
红外云图的色调取决于物体________________。
B.表面温度的高低
白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些：
A.当面向太阳时；
可见光云图的色调取决于物体________________。
A．对太阳光的反照率的大小
水汽图的色调取决于物体________________。
C.水汽含量
一般来说，在( )上，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。
A. 红外图
进行云识别时最主要因子包括：
B.云识别时使用的图像种类；
暗影和高亮度在下面那种情况可观测到？
B.可见光图像上
在红外云图上，有雪覆盖地区的色调要比周围无云地区更（）一些。
C. 白
冬半年的红外云图上，陆地的色调比海面（）。
A.亮
夏季的白天红外云图上，陆地的色调比海面（）。
B.暗
正常情况下，红外云图中的高、中、低云色调差别（）。
A.明显
夏季白天，红外云图上海岸线（）；到了夜间，海岸线（）
A.清楚，不清楚
太阳耀斑只能在（）云图上的水面区域上观测到。
B. 可见光图
在可见光图上，地表积雪越厚，反射越（），色调越（）。
C. 强白
可见光图像测量的是：
C.反射太阳光
夜间有时地面存在辐射逆温，层云或雾的顶部温度反而比周围无云的地表要暖，在红外云图上，云区比周围无云区的地表显得（）。C.更黑
在可见光云图上，雾区的色调从灰色到白色，雾区越厚、越浓，色调越（）。
B.白
中尺度对流辐合体（MCC）在卫星图象上，通常表现为大的（）系统。
C.椭圆状的
在( )上，反照率高的云，云厚度的大，云水含量高，云滴的平均尺度小。
B. 可见光图
在可见光云图上，对同样厚度的云来说，水滴云比冰晶云色调（）。
A.更白
将卫星在 5.7-7.3微米红外波段测得的辐射转换成图像可以得到（）。
C.水汽
在红外图像上，最冷的温度用什么表示？
C. 白色
低云在可见光图像上更亮还是在红外图像上更亮？
B. 可见光图像
卷云一般在可见光图像上更亮还是在红外图像上更亮？
A. 红外图像
卷云的纤维状结构在可见光图像上看得清楚还是在红外图像上看得清楚？
B. 可见光图像
在可见光图像上，积云（）；
A.比在红外图像上清楚
在红外图像上，典型的层积云是（）；
B.中灰或深灰色
水汽图像主要反映了（）的大气的水汽分布。
B.300-600hpa
通常水汽图上色调越白，表示水汽越（），色调越黑，表示水汽越（）。
B. 多，少
在水汽图上，薄的卷云比红外云图上表现得更（）；
A. 清楚
在中纬度地区的卫星云图上，（）云系的出现可能预示着气旋生成的早期阶段。
A. 叶状
逗点状云系是（）云系的一种。
C.涡旋状
在北半球，副热带急流卷云区通常情况下位于急流轴的（）；
B. 南侧
积雨云顶部的卷云砧的大小与离高空急流轴的距离有关，离急流轴越（），卷云砧越（）。
A. 近明显
在卫星云图上，与高空槽斜压性区域相联系、形如植物叶子的云系，称它为（）云系。
D.斜压叶状
成熟阶段的气旋，在卫星云图上其云系形状正常情况下表现为（）。A.细胞状
急流云系以卷云为主，所以急流云系在（）云图上表现得最清楚。
B. 红外
卷云在红外图像上比在可见光图像上（）识别。
A. 容易
当高空风速垂直切变很大时，卫星云图上的积雨云的（）一侧边界光滑整齐，（）一侧出现羽状卷云砧。
B. 上风，下风
可见光卫星云图中，积雨云的色调呈( )：
C.白色
热带辐合线在卫星云图上通常表现为（）云系。
A.带状
飑线在卫星云图上表现为：
A.带状云系
在山脉背风坡和高空急流里面常可观察到排列整齐的云系，在卫星云图上表现为：
D.波状云系
卫星云图上当观测到下列哪种云系时预示地面会出现强风（）。C.弧状云线
当卫星云图上有波状云系出现时，飞机在这种云区中穿越可能会有（）。
在水汽云图上，随时间变暗最（）的区域经常是颠簸可能发生最平凡和最强烈的区域。
B.快
与副热带急流相伴的云其边界通常有些（）弯曲。
B. 反气旋性
无论是可见光还是红外云图上，积雨云的色调都最（）。
B.白
热带气旋的云型变化通常（）于热带气旋的气压变化；
B.超前
如果白天雾区顶部的温度和地面相同，那么雾区在（）图象上几乎看不到，但在（）图象上清晰可见；
B. 红外，可见光
浮尘和风沙在图像上表现为：
C.可见光图像上的浅灰色区；
当讲到云图的高分辨时，它的意思是：
B.图像具有很多的细节
低分辨图云揭露出：
C.比高分辨图像的细节少；
比较可见光图像上和红外图像上的非雷暴云：
C.卷云在红外图像上通常是白色不透明的，而在可见光图像上呈灰色
在水汽图象中,副热带急流的（）侧通常有一个较宽的干区。
A.冷
在水汽图像上，在何种情况下常常观测不到云？
A.当云位于低层大气中时；
热带最主要的云是：
C.积云
假如热带辐合云带内没有涡旋，云带连续，北界整齐，地面辐合线定在云带的（）。
B.北界
在热带气旋发展的早期，云型在短时间内的变化常常（）。
A.很大
在（）中，大尺度卷云的形成和干带的边界对确定急流轴的位置很有用。
C.水汽图
高空急流的左侧通常是干的下沉运动区，在水汽图象中，表现为一条与急流轴平行的（）带。
B.暗
雷达能够探测降水系统内部结构的原因在于降水粒子对雷达发射的电磁波的（）散射。
B.后向
除雷达反射率因子外，多普勒天气雷达通过测量多普勒频移还可得到
目标的（）运动速度。
A.径向
底层大气出现（）时会出现异常传播，地物杂波异常增强。
A.强静力稳定
低层强回波沿雷达径向方向拉长，形成（），表明可能有冰雹出现。
A.辉斑回波
雷达絮状回波是（）的回波。
B.混合性降水
在多普勒速度图象中，外流边界是低层的一个（）区。
A. 辐合
统计表明，通常零度层亮带位于零度等温线（）约几百米的地方。。
A.以下
在雷达平显上，指状回波常是______回波的一个重要形态特征。
B.冰雹
在雷达平显上，弓状回波的出现是识别下击暴流的重要标志，一般情况下，下击暴流易出现在弓状回波的（）。
A.前沿
陆龙卷出现在钩状回波的（）中。
B.穹隆
下击暴流在地面附近造成的（）性的阵风，可产生很强的水平风切变,对飞机的起飞和降落影响很大。
A.辐散
热带气旋眼回波越高，其强度愈（）；眼壁越厚，其强度愈（）。
D.强强
热带气旋眼回波由开眼向闭合眼演变的，说明热带气旋将（）；向双眼演变的，说明热带气旋将（）。
D加强加强
一个极轨气象卫星，对某一地区而言，每天只能昼夜各观测一次。正确
静止气象卫星采用圆形近极地太阳同步轨道。
错误（极轨气象卫星采用圆形近极地太阳同步轨道）
在可见光云图上，一般说来，云厚时其亮度较暗。
答：错误（云厚时其亮度较亮）
在可见光云图上，对同样厚度的云来说，水滴云比冰晶云要亮。答：正确
在可见光云图上，太阳的高度角越低，暗影越明显。
答：正确
雨云顶部的卷云砧的大小与离高空急流轴的距离有关，离急流轴越近，卷云砧越不明显。
错误
红外云图实际上是一张地表和云系的温度分布图。
答：正确
红外云图数据作出的“地面温度”是地表上的温度，与天气学意义上
的“地面大气温度”（百叶箱）有偏差。
正确
在红外云图上，云系很白表明此云系很厚。
答：错误
海面温度是影响热带云系分布的一个重要因子。
答：正确
可见光云图的色调取决于目标物的反照率和目标物的表面温度。答：错误（目标物的反照率和太阳高度角）
红外云图中的高、中、低云色调差别明显，可见光云图中的高、中，低云色调差别不大。
答：正确
较薄的卷云在可见光图像上一般是白色，而在红外图像上是浅灰色。错误
云的纹理结构可见光图像比红外图像更清晰；
错误
水汽图像显示非常干燥的地区，但在近地面层大气仍然可能很湿。正确
在水汽图像上，陆海差异能观测到。
错误
在热带大西洋上，东风波经常表现为倒“V”状云型。
正确
热带气旋加强时可以看到“眼”更加清晰或其周围的密蔽云区变得更
加浓密；
正确
热带气旋的云型变化通常落后于热带气旋的气压变化；
错误
雷达气象回波可分为降水回波和非降水回波两大类。
答：正确
雷达的最大不模糊距离取决于它的脉冲重复频率（两个连续脉冲之间的时间间隔）。
正确
白天，不管是红外云图还是可见光云图，积雨云的色调都最白。
正确
当雷达回波发生距离折叠时，雷达显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的；
答：正确
尾瓣假回波的形状与真实降水回波的形状相似，与降水回波以测站为中心呈对称分布，并随降水回波的移动而移动。
正确
尾瓣假回波的形状与真实降水回波的形状相似，与降水回波以测站为中心呈对称分布，不随降水回波的移动而移动，它的回波位置相对静止。
错误
多普勒天气雷达速度图像中出现的零多普勒速度包含两种情况，一种
是该点的实际风向与该点相对于雷达的径向相垂直，另一种情况是该点的实际风速为零。
答：正确
多普勒天气雷达速度图像中出现的零多普勒速度表示该点的实际风速一定是零。
答：错误（不一定）
多普勒天气雷达速度图像中出现的零多普勒速度表示该点的实际风速不一定是零。
答：正确
雷达能够探测降水系统内部结构的原因在于降水粒子对雷达发射的电磁波的前向散射。
错误
雷达在大气中的无云区，或在由不可能探测到的很小粒子所组成的云区内探测到的回波称为晴空回波。
正确
研究表明，大多数下击暴流经常伴有弓状回波和钩状回波。
答：正确
在雷达平显上，最强的下击暴流和微下击暴流容易出现在弓型回波的穹隆处。
正确
指状回波是指冰雹云回波边缘（多位于后缘）上出现的手指状突起，
地面降雹一般出现在指状回波处或其根部。
正确
指状回波往往由一至两个尺度小、强度强、发展快的单体并入原先存在的大单体后形成。
正确
中气旋（mesocyclone）只出现在超级单体风暴中。
正确
雷暴的消散阶段可以观测到零度层亮带。
正确
一个雷暴的外流边界与另一个外流边界之间的相互作用区有利于雷暴的发展。
正确
雷暴的外流边界是大气中的浅薄天气现象，仅有1至2公里深，所以它距离雷达很近是才能被雷达探测到。
正确
在平显上，零度层亮带是雹云回波的一个重要形态特征。
答：错误（V缺口是雹云回波的一个重要形态特征）
在雷达的RHI图上，冰雹云的强回波中心的高度远比普通雷暴的强回波中心高。
答：正确
在多普勒速度图象中，外流边界是低层的一个辐合区。
正确
在平显上，零度层亮带是波状云回波的一个重要形态特征。
答：错误
飑线的回波宽度很窄，并作为一个整体有规则地移动和演变。
答：正确
在多普勒速度图象中，外流边界是低层的一个辐散区。
错误
在云的识别中，最常用的两种主要的图像是什么？
红外云图、可见光云图
简述红外云图的优缺点？
一般来说，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。
优点：可区分不同层次的云
缺点：不能区分地面和低云
简述可见光云图的优缺点？
高反照率的云：云厚度的大；云水含量高；云滴的平均尺度小；低反照率的云：云厚度的小；云水含量低；云滴的平均尺度大。
优点：可区分地面和低云，云的纹理清晰。
缺点：夜间资料不可用。
在可见光图像上，一天之中什么时候可见到更多云的细节？为什么？当太阳位于云上方直射时可以观察到更多的细节。因为较低的太阳角会使较高的云变得更亮，并且（或者）投下暗影。
在卫星图像的洋面区域上太阳耀斑可能被误认为什么？
较亮的云和大气浮尘。
在可见光和红外图像上，简述积雨云最明显的特征？
亮的圆形或椭圆形的园，一边的边界清晰，而另一边有向外伸展的卷云羽。
简述云图分析包括哪些内容？
（1）云图识别：云和地表的特征；（2）由云的分布分辨各种天气系统；（3）追踪各种系统的移动和演变；（3）判定天气现象的强度和分布；
在红外图像上，什么时候难以观测到层积云？
当层积云的云顶温度与下垫面相同或接近下垫面温度时。
在可见光图像上，云的亮度与什么有关？
云厚度、云滴的成分、云滴大小、光照角度。
在卫星云图上，云系通常可分为哪几类？
答：可分为带状云系、涡旋云系、正涡度区云系、细胞状云系、波状云系等。
在云的识别中，云分为哪几类？
卷状云、层状云、积状云；
简述卷状云、层状云、积状云的特点；
（1）卷状云：有清晰的纤维状纹理或条纹状；
（2）层状云：一般与稳定大气相联系，包括厚的雾、层云、高层云和与层云，云形光滑、无组织。
（3）积状云：表征大气稳定度的变化程度，有带状、细胞状或波状
云型等。
积雨云在水汽通道图像上的表现特征。
云体亮，边界清晰，或一侧亮而在另一侧有较灰暗的卷云砧。
简单描述风沙和浮尘在卫星图像上的表现特征。
可见光图像上表现为中灰色，它边界模糊，具有薄的层状云或卷云的外观特征。在红外图像上，由于浮尘和风沙的温度与下垫面温度相近而难以观察到。
简述卫星云图在监测台风方面的作用。
答：1.分析形成台风的天气尺度云系的条件；2.确定台风中心和强度；
3.预告台风未来强度；4预测台风的路径。
从航空预报的角度出发，简述层积云的重要性；
（1）某一区域上空层积云的平流能阻止雾的形成，如果雾已存在，将使它消散；
（2）层积云中偶尔存在大量的过冷水滴，给飞机造成严重的积冰；（3）层积云的云顶及其上面的干层之间有大的风切变，会引起飞机剧烈的颠簸。
如何在卫星图像上区分弧状云线和细胞状云线？
弧状云线总是和雷暴相联系的，它在雷暴前沿形成的外流边界。细胞状云线经常可以在很大范围内观测到，由于一般风场的风速变化和水平切变而形成的。
梅雨锋云带分为那两类？其主要依据是什么？
主要分为两类：（1）稳定云带：当副热带高压成稳定的纬向分布时，
云带呈东西走向，维持时间较长；（2）不稳定云带：当副热带高压变化较快，青藏高原上有深槽动移于云带作用时，云系持续时间较短。多普勒天气雷达可以得到哪三种基本信息？
（1）雷达反射率因子（散射强度的函数或回波强度）。
（2）在雷达取样体积内的平均多普勒速度（散射体在雷达径向上的平均速度分量）。
（3）谱宽（由取样体积内的扰动及其速度切变而引起的多普勒速度变率函数）。
根据目前国内情况，有哪些非常规探测资料可用于短时预报？
可用于短时预报的非常规探测资料有气象卫星、天气雷达（常规、多普勒雷达）、风廓线仪、闪电定位仪、自动气象站、AMDAR、GPS 等探测资料。
多普勒雷达在天气预报中的应用？
（1）确定不同高度处径向风速的大小和方向，获得有关垂直风切变、急流和风速最大值的详细信息，估算散度；
（2）识别与低压槽和锋面系统相对应的明显的风切变，并测量其运动速度的大小和方向；
（3）根据速度特征识别一些强风暴现象，如阵风锋、下击暴流和龙卷；
（4）从移动的降水区中区分出静物杂波和异常回波。
零多普勒径向速度代表什么气象意义？
零多普勒速度包含两种情况，一种是该点的实际风向与该点相对于雷
达的径向相垂直，另一种情况是该点的实际风速为零。由于大气总是处于运动状态，通过另速度点可以大概判断该点附近区域的风向。由零速度点组成的零速度带的形状，在风场连续变化的条件下，可以估计零速度带附近区域风向的变化。
简述中尺度对流辐合体（MCC）的雷达图像特征。
（1）最强的回波呈窄带状分布在冷空气外流边界的前沿；
（2）沿上述前沿有显著的低层风切变和强的低层辐合；
（3）活跃的回波去会呈现弓形且伴有地面强风；
（4）伴随其后的是宽广的层状云降水区。
简述中尺度对流辐合体（MCC）的卫星图像上的特征。
（1）大的椭圆形系统；（2）活跃的对流云区在MCC的前沿；(3)卷云砧向活跃云区的下风方向扩散；（4）有时最冷的云顶也出现在MCC 的中心附近，但较冷的云顶经常在MCC的前沿。
简述超级单体风暴出现的典型大气环境。
（1）大气层结强烈不稳定（2）云下的平均环境风较强（3）通过云层有强的垂直风切变（4）风随高度强烈顺转
多普勒强度回波图中，V型回波缺口的哪个位置可能会有冰雹？
雹云对雷达波的强烈衰减使对流回波在远离雷达一侧出现v型的回波缺口，缺口顶端的强回波区就是地面的降雹位置。
简述与中气旋相伴的危险天气有哪些？
（1）可能出现剧烈天气，如暴雨、冰雹、强风；（2）可能出现龙卷。
简述冰雹云的雷达回波特征；
钩状回波、指状回波、v型缺口、悬挂回波、弱回波穹隆、回波墙、旁瓣假回波等；
下击暴流如何分类的？它们的危害性如何？
（1）微下击暴流：水平辐散尺度小于4km，持续时间2-10分钟；由于微下击暴流的尺度小，低层可出现相当大的水平切变，因而这类下击暴流对飞行安全危害极大。（2）宏下击暴流：水平辐散尺度大于等于4km，持续时间5-20分钟，可在地面引起龙卷风状的破坏。
雷达生命探测 雷达生命探测仪型号:FGMOD27003+ FGMOD雷达生命探测仪是美国超视安全系统公司于2005年新近推出的一种安全救生系统。著名地球物理学家，麻省理工学院博士大卫席思(David Cist)创造性地将雷达超宽频技术(UWB)应用于安全救生领域，从而为该领域带来一项革命性的新技术。基于这种新技术的安全救生系统----FGMOD雷达生命探测仪，成功地解决了多项困扰传统安全救生系统的问题，使搜救工作比以往更迅速，更精确，也更安全，是现在世界上最先进的生命探测系统。该系统的天线是美国航空航天局（NASA）指定的火星探测器两种候选雷达天线之一，是世界上最先进的探地雷达天线，能够非常敏锐地捕捉到非常微弱的运动。该产品已获得美国专利。超视安全系统公司近日内在中美日三国同步推出这个系统。
二、FGMOD雷达生命探测仪的组成 超视安全系统公司的FGMOD雷达生命探测仪移动探测系统是一个由以下主要部件组成的传感器： 一个发送超宽频信号的发送器 一个侦测接收返回信号的接收器 一台用于读入接收器的信号并进行算法处理的电脑 传感器包含了可编程的固件。传感器产生的信号通过无线传输传送给掌上电脑(PDA控制器)进行显示。传感器和控制器有各自相互独立的电源。 无线探测发射器发射器 掌上操作接收显示器 三、技术数据 无线探测发射器 尺寸：44×44×24 cm 重量：9.5 kg（包括电池） 电池：10.8V锂电池，可连续工作长达4h 废墟瓦砾中探测距离：4.6米内的呼吸活动以及6米内的移动 废墟瓦砾中探测范围：36 m2
探测角度：120°角 符合美国联邦通信委员会（FCC）认证 工作频率：270 MHz 脉冲频率范围：100-700 MHz 掌上操作显示器 PDA掌上电脑，方便携带 专业探测软件集成了上千种人体呼吸心跳模式，使探测结果更精确 当探测到幸存者时，能显示其与探测器间的距离 可对现场探测过程做数据记录 可兼容GPS全球卫星定位系统 USB接口可与电脑连接传递数据 操作系统：MS Windows Mobile 2003 for Pocket PC 四、FGMOD雷达生命探测仪的工作原理 FGMOD雷达生命探测仪实际上是一个呼吸和运动探测器。雷达信号发送器连续发射电磁信号，对一定空间进行扫描.，接收器不断接收反射信号并对返回信号进行算法处理。如果被探测者保持静止，返回信号是相同的。如果目标在动，则信号有差异。通过对不同时间段接受的信号进行比较等算法处理，就可以判断目标是否在动。 FGMOD雷达生命探测仪是通过测试被探测者的呼吸运动或者移动来工作的。由于呼吸的频率较低，一般每秒1到2次，就可以把呼吸运动和其他较高频率的运动区分开来。测移动的原理也大致是这样。超视安全系统公司的天线是美国航空航天局（NASA）指定的两种火星探测器地质雷达天线之一，能够非常敏锐地捕捉到非常微弱的运动，加上功能强大的算法处理，是安全救生部门最好的帮手。
1、极轨卫星和静止卫星的观测特点是什么？优缺点。 （1）极轨卫星（太阳同步轨） 1）优点有：①由于太阳同步轨道近似为圆形，轨道预告、接收和资料定位都很方便；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。 2）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。 (2)静止卫星 1）优点：①是卫星高度高，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是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是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。如果把间隔为5分钟的图片连接成电影环，可以连续观察天气云系的演变。2）不足是：①它不能观测南北极区。②由于其离地球很远，若要得到清楚的图片，对仪器的要求很高。 ③卫星轨道有限。 2、什么是可见光云图？有什么特征？ 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，如果将卫星接收到的地面目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，就可得到可见光云图。 特点： 1、反照率对色调的影响，在一定的太阳高度角下，反照率越大色调越白，反照率越小，色调越暗 （1）水面反照率最小，厚的积雨云最大 （2）积雪与云的反照率相近，仅从可见光云图上色调难以区分 （3）薄卷云与晴天积云，沙地的反照率项接近难以区分 2、太阳高度角对色调的影响，太阳高度角决定了观测地面照明条件，太阳高度角越大光照条件越好，卫星接收到的反射太阳辐射也越大，否则越小 3、什么是红外云图？有何特征？ (1). 卫星在红外波段选用的通道有：3．55—3．93微米和10.5—12.5微米。把3.55—3.93微米通道云图称短波红外云图，而把10.5—12.5微米通道云图称长波红外云图。被测物体温度越高，卫星接收的辐射越大，温度越低，辐射越小。将这种辐射转换成图象，辐射大温度高用黑色表示，辐射小温度低用白色表示。即为一张黑白色红外云图。红外云图是一张物体的亮度温度分布图，而不是实际的温度分布图。 (2). 红外云图的特点 ①红外（IR）图象表示辐射面的温度。在黑白图象中，暗色调代表暖区，亮色调代表冷区。云由于其温度比较低而通常显得比地表白。在这一点上，红外（IR）图象与可见光（VIS）图象有些相似，但在其他方面，两种图象之间存在重要的差异。 ②云顶温度随高度递减，在红外（IR）图象中，不同高度上的云之间存在鲜明的对照。 ③陆表和洋面之间有强烈温度反差的地方，海岸线在红外（IR）图象上清晰可见，白天，陆地可比海洋显得更暗（更暖），但在夜间，陆地可比海洋显得更亮（更冷）。当陆表和洋面的温度相同时，从红外（IR）图象上，将识别不出海岸线。陆地和海洋之间的温度反差在夏季和冬季最大，在春季和秋季最小。 ④在红外（IR）图象上卷云清晰可见，尤其是当它位于比它暖得多的地面之上时。可提供有关云纹理结构的信息。 ⑤红外（IR）资料可以定量应用，根据观测到的云温来估算相应的云顶高度。增强处理多采用红外云图。 4、什么是水汽图像？有何特征？ (1) 红外波段5．7—7．3微米是水汽强吸收带，中心波长约为6．7微米。卫星在这一吸收带测得的辐射主要是大气中水汽发出的。将卫星在这一波段测得的辐射转换成图象就得到水汽图，通常在水汽图上色调
气象雷达与卫星遥感在农业方面的应用 摘要：随着时代的进步，科技的发展，气象雷达与卫星遥感在不同领域都发挥着巨大的作用。农业遥感对世界许多国家的农业生产、粮食安全、进出口调整、农业政策及计划制度、以及保护国家利益等方面都起到了巨大的作用。 关键字：气象雷达，遥感技术 一、气象雷达 1、气象雷达的工作原理 雷达发射机产生电磁能量，雷达天线将电磁能量集中形成向某一方向传播的波，由雷达天线以电磁波的方式辐射出去，电磁能在大气中以光速（29.98×104km/s）传播。当传播着的电磁波遇到了目标物后便产生散射波，而且这种散射波分布在目标周围的各个方向上。其中有一部分沿着与辐射波相反的路径传播到雷达的接收天线，被接收的这一部分散射能量，称为目标的后向散射，也就是回波信号，对这种回波信号的检测可以确定目标的空间位置。 雷达是用测量回波信号的延迟时间来测量距离的。假设目标离开雷达的斜距用R表示，则发射信号在R距离上往返两次经历的时间用Δt表示，目标的斜距R便可由下式给出（1/2）cΔt，其中c为光速。雷达测量目标的方位角和仰角是依靠天线的定向作用去完成的，它辐射的电磁波能量只集中在一个极狭小的角度内。空间上任一目标的方位角和仰角，都可以用定向天线辐射的电磁波束的最大值（即波束的轴向）来对准目标，同时接收目标的回波信号，这时天线所指的方位角和仰角便是目标的方位角和仰角。雷达天线装在传动系统上，可以固定方位角而在仰角范围内扫描，或固定仰角而在方位角范围内扫描，从而可以得到各个方向和探测距离内目标的信息。
世界上最高的气象探测站 2、气象雷达的组成 典型的气象雷达的主要由发射系统、天线系统、接收系统、信号处理器和显示系统等部分组成。电子线路组成部分见下图 3、气象雷达在农业方面的应用 无论是农业气象监测、农业气象情报、农业气象灾害防御，农业气候区划及资源开发利用、农作物产量预报等方面，我国气象工作者都开展了大量卓有成效的工作，为保障和促进我国农业生产做出了显著贡献。农业气象业务已成为现代气象业务体系中最重要的领域，而我国基层的气象为农服务又是其中最基础、最不可或缺的部分 在实施人工增雨(雪)、人工防雹及森林灭火中,采用雷达进行时实天气跟踪探测,可以有效监测云雨过程的发生和演变规律[1],是不可缺少的重要工具。目前,随着气候变暖,灾害性天气,如冰雹、洪水、干旱和森林火灾等时有发生。在气象应急服务时,快速应对异常天气变化,及时准确地提供 二、卫星遥感
第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青） 我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品 第一章我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。 衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。 三、了解雷达气象方程 在瑞利散射条件下，雷达气象方程为： 其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子（回波强度）： 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义：一般Z值与雨强I有以下关系： 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模
精心整理倾角：这是指卫星轨道平面与赤道平面之间的夹角，单位度。 轨道周期：指卫星绕地球运行一周的时间。 星下点：?指卫星与地球中心的连线在地球表面上的交点，用地理坐标的经纬度表示。太阳同步卫星轨道?：卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向。由于这一种卫星 或辐射温度。 空间分辨率：指卫星在某一时刻观测地球的最小面积。 相函数：综合方向上每单位立体角内的粒子散射能量与粒子所有方向平均的每单位立体角内的散射能量之比，记为p(θ)，θ为散射角。 云带:带状云系宽度大于一个纬距称做云带。
纹理:纹理是指云顶表面或其它物像表面光滑程度的判据。 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。 色调：也称亮度或灰度，指卫星云图上物像的明暗程度。 结构形式：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 雹暴云团与暴雨云团的特点： 雹暴云团特点: 1.云团初生时表现为边界十分光滑的具有明显的长轴椭圆型，表明出现在强风垂直 切变下，长轴与风垂直切变走向基本一致；在雹暴云团成熟时，云团的上风边界十分整齐光滑，下风边界出现长的卷云砧，拉长的卷云砧从活跃的风暴核的前部
流出，强天气通常出现于云团西南方向的上风一侧，可见光云图上出现穿透云顶区(风暴核)，红外云图上有一个伴有下风方增暖的冷v型。出现大风的边界常呈出现大风的边界长呈现出弧形，这时整个云型可以为椭圆型，有事表现为逗点状云型。 2.飑线云团按其尺度可以再分成两种情况，一种是云团尺度较大时(约2个纬距）， (约1 3. 4. 1. 2. 孤立，四周很少有中低云相伴。 3.暴雨云团一般出现于急流云系的右侧，源源不断暖湿气流头部、脊线处，而且在靠赤道一侧不存有急流;暴雨云团也可出现于急流左侧，但云团远离急流轴，无强风垂直切变。
前言 1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。 2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。 3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。 4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。 5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右 第1章散射 1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。 2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。 3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？ 4) 什么是米散射及米散射的特点？ 5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。 6) 什么是雷达反射率 ？ 单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。 7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多； 8) 晴空回波产生的原因是什么？ 湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。
9) 雷达反射率因子 与雷达反射率的区别 第2章衰减 1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。 2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。 3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收 4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。 5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系 第三章 雷达气象方程 1) 什么是天线增益G ？ 定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。 2) 天线增益的物理意义 由方向性天线把辐射能量集中到某个方向上,使这个方向上的辐射能流密度增加为各向同性天线的 G 倍。 3) 有效照射深度由雷达脉冲宽度决定，其值为脉冲宽度的一半。 4) 有效照射体积除了与有效照射深度有关外，还取决于雷达波束的几何形状。 5) 充塞系数除了与云和降水有关外，还取决于目标物距雷达的距离和雷达波束宽度有关。 6) 解释雷达气象方程 02 220.222231101024(ln 2)2R kdR t r PG h m P Z R m θ?ψπλ--?=?+， 各物理参数的意义。 答题思路：写出各符号分别指代的参数，如Pr ：雷达回波功率，Pt ：雷达发射功率，G 天线增益… 7) 说明雷达气象方程中各物理参数在雷达探测中的作用。 第4章 折射 1) 什么是大气折射？ 光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称为大气折射。 2) 折射产生的物理原因是光波或电磁波在不均匀介质中的传播速度不同而引起的。
卫星气象学复习课 第一章绪论 1、卫星气象学与卫星遥感 气象卫星、卫星气象学、遥感及其分类；气象卫星遥感； 2、气象卫星的种类及我国气象卫星发展概况 第二章卫星运动规律和气象卫星轨道 1、卫星的轨道参数 地理坐标中的轨道参数：星下点、升交点和降交点、截距、倾角 2、气象卫星轨道的分类（按卫星轨道参数分类：如倾角、高度、偏心率） 第三章卫星遥感辐射基础 1、电磁波段的划分 2、辐射能、辐射通量、辐射通量密度、吸收率、发射率、黑体、灰体 第四章卫星观测仪器和观测要素及分辨率 1、卫星探测分辨率 卫星探测的分辨率有三种：空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率和时间分辨率；几种分辨率之间的关系； 2、卫星对地的扫描方式大致有四种： 1）单个探测器线扫描 2）多探测器扫描 3）线性阵列探测器前推式扫描 4）圆锥扫描： 2、卫星云图的图像表示和增强处理 图像的数字化、卫星云图的增强处理（反差增强、分层增强） 第五章卫星云图分析基础 1、可见光云图的基本特点：可见光云图色调的主要影响因子—反照率和太阳高度角 2、红外云图的基本特点：影响红外云图色调的因子； 3、卫星云图上识别云的六个判据：结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影和纹理 4、卫星云图上各类云的识别：积云、积雨云、卷云、层云等 第六章中纬度天气系统的卫星云图分析 1、大尺度云系类型：带状云系、涡旋云系
2、逗点云系、斜压叶状云系、变形场云系、细包状云系（云型及其与高低流场的配置） 3、水汽图的边界分析：头边界、内边界、干涌边界和底边界、回流边界 4、利用卫星云图分析500hPa槽线： 1）逗点云系定槽线；2）由大片中高云云区定槽线位置； 5、卫星云图确定地面高压脊线位置； 6、利用卫星云图确定地面冷锋的位置；冷锋云系的强度变化、我国南方冷锋云系及其移动特征。 7、暖锋云系、锢囚锋云系、静止锋云系的云图特征 8、我国夏季梅雨锋云系特点 9、确定高空急流轴的四条规则 第七章卫星云图在热带天气分析和预报中的应用 1、热带地区云的类别和云系的尺度分类 2、热带云团的垂直空间结构、云团种类； 3、热带辐合带(ITCZ)云系特点，及其长、短期变化特征；热带辐合云带的类型； 4、台风的云系结构、判断热带扰动发展成台风的云图特征、台风云型的主要类型、卫星云图上确定台风中心。 5、热带气旋强度的估算方法--Dvorak方法的基本思路 6、热带气旋路径的卫星云图预报方法： 1）由台风环境云场预报台风路径； 2）由台风本身云系特征预报台风路径； 第八章夏季对流性系云图分析 1、对流发生的水汽条件分析： (1)水汽带北侧暗区干区触发的对流； (2)水汽回流南边界处对流的发生； (3)水汽羽北端对流的生成发展 2、由早晨层云(雾)和午后积云浓积云分析对流性云系发生发展 3、中尺度对流系统分析： 1）飑锋云型：飑锋云系的天气系统分类--锋后飑线、锋上飑线、干线飑线、台风飑线； 2）雷暴低层外流边界和弧状云线的形成； 3）在雷暴不同阶段，雷暴中高压在卫星云图上的表现特征 4）利用卫星监视和预报短时雷雨大风 复习题 1、气象卫星的观测特点是什么？ 2、什么是卫星的倾角？什么是星下点？GMS-5和FY-2的星下点在何处？ 3、什么是近极地太阳同步卫星？太阳同步卫星轨道如何实现？ 4、什么是地球同步卫星？其高度和运行周期为多少？ 5、什么是大气窗？ 6、如何区分红外云图、可见光云图？ 7、卫星的空间分辨率、灰度分辨率或温度分辨率、时间分辨率的含义，以及它们之间的关
预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题 极轨卫星：。 轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 4 1 地球同步（或静止）卫星。 位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 4 1 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 4 3 多普勒效应：。指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 4 3 下击暴流：-----------------------------------------------------。 能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 4 1 云线：-----------------------------------------------------。 带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 4
阵风锋：-----------------------------------------------------。雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 4 3 雹暴云团、-----------------------------------------------------。以冰雹、大风天气为主的云团。 4 3 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表： A.可见光图、红外图、水汽图 B.红外图、水汽图、可见光图 C.红外图、可见光图、水汽图 D.水汽图、可见光图、红外图 C 1 1 红外云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um B 1 1 可见光云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um C 1 1 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um A 1
1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？ 答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？ 答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测； 四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？ 答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？ 答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。 答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度； 、 ：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离； ：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。 答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无 关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。 答： 定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其 上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=
卫星气象学 ——绪论 授课教师：刘毅 中国科学院大气物理研究所 2015.3.11
绪论 卫星气象学是利用卫星探测资料研究大气的一门学科，它是随着人造地球卫星的出现，而发展起来的大气科学分支。 （气象）卫星遥感:利用（气象）卫星作为探测平台（对大气）进行的遥感探测。 气象卫星的组成\分类\观测对象\探测原理\ 反演方法\如何应用\发展现状\发展趋势
历史进程 卫星气象学是二十世纪60年代初开始出现一门新兴学科。从1960年4月1日发射第一颗专用气象卫星TIROS-泰罗斯后，经历几个重要发展阶段。 70年代以前，气象卫星获得的主要资料是云图，并定性地应用于天气分析、天气预报和气象研究；70年代初期，卫星红外辐射仪投入业务应用，地面资料处理能力提高，使定量或半定量卫星探测资料，开始应用于大气科学各个分支。 80年代，随着气象卫星探测能力和对探测资料的处理能力提升，气象卫星提供更广泛资料，使卫星云图分析工作由纯定性分析向半定量和定量分析发展；以大尺度天气系统为主，向中小尺度天气系统发展；以气象分析应用为主，向气象、水文、海洋等多学科分析应用发展。 90年代，随着气象卫星对温度、风和湿度等探测精度提高，将资料更有效地应用于大气模式，以改进数值天气预报的结果，这是目前卫星气象学研究一个重要方面。 2000年以来，卫星观测臭氧、气溶胶、温室气体浓度、大气辐射平衡，都极大促进了数值天气预报、气候变化、环境监测研究。
Paul Crutzen, Mario Molina, and Sherry Rowland receive the 1995 Nobel Prize in Chemistry for their seminal discoveries concerning the chemistry of ozone
兰大《卫星雷达气象学》18春平时作业3 1、B 2、D 3、D 4、C 5、C 一、单选题共10题，40分 1、对于不同波长的雷达，在有衰减时，衰减系数随波长增大而减小，探测中雨效果最好的是___雷达。 A3.2厘米 B5.6厘米 C11厘米 D10厘米 正确答案是：B 2、根据可见光云图观测原理，卫星观测到的辐射与物体的反照率和___有关。 A观测角度 B本身的辐射 C温度 D太阳天顶角 正确答案是：D 3、水汽图上边界整齐光滑，向上游一侧凸起，一侧为里冷的湿区和高云区，另一侧为狭窄的干黑带，这个边界是___。 A斜压叶状边界 B干涌边界 C底涌边界 D头边界 正确答案是：D 4、高空脊上游一侧高层积累的水汽越过脊区向赤道方向移动，水汽边界在该湿区前侧形成的是___。 A斜压叶状边界 B干涌边界 C回流边界 D内边界 正确答案是：C 5、按卫星轨道的倾角可将轨道划分成四类，不包括以下___项。 A赤道轨道 B极地轨道 C圆形轨道 D后退轨道 正确答案是：C 6、表征雷达垂直方向充塞程度的垂直充塞系数与很多因子有关，但不包括以下的___项。A距离R B波束水平宽度 C降水云体的顶高 D天线的仰角 正确答案是：B 7、风云1系列卫星属于___。 A静止气象卫星
B极轨气象卫星 C陆地观测卫星 D海洋观测卫星 正确答案是：B 8、可见光云图中，卫星观测到的辐射与物体的___和太阳天顶角有关。 A反照率 B本身的辐射 C温度 D形状 正确答案是：A 9、卫星云图的通过增强处理，可将人眼不能发现的细节结构清楚地表示出来，现在广泛用于业务的是___。 A反差增强 B分层增强 C增强红外云图 D灰度的门限化 正确答案是：C 10、在PPI和RHI上出现完整的零度层亮带，它是___的重要特征。 A层状云连续性降水 B对对流云降水 C积层混合云降水 D沙暴中的降水 正确答案是：A 二、多选题共5题，20分 1、对多普勒径向速度场基本特征的研究，可按___；___；___三个方面进行分析。 A零径向速度线 B朝向雷达分量(负)范围、分布及中心 C强多普勒径向速度梯度 D离开雷达分量(正)范围、分布及中心 正确答案是：ABCD 2、多单体风暴的下沉气流主要来源于___。 A对流层中层 B上升气流转变而来 C对流层低层 D平流层 正确答案是：AB 3、超级单体风暴常伴有的天气现象有___。 A局地暴雨 B冰雹 C下击暴流 D龙卷 正确答案是：ABCD 4、雷达回波功率与下列那些因子成正比，___。 A脉冲宽度
CH1 1.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 p9/21 CH2 1.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
生命探测技术的原理及现状 从上个世纪开始，陆续有国家开始进行生命探测技术的研究。一般说来，生命探测仪是根据电磁波、声波、光波等物理学原理，通过专用的传感器将物理信号转换电信号，再经过过滤放大后，输出可视或可听信号，组成的能搜索、探测、寻找生命的仪器设备[1]。 生命探测仪按探测功能分类，可分为直接生命探测仪、间接生命探测仪；按探测方法分类可分为有源生命探测仪、无源生命探测仪；按探测环境分为陆地探测、水下探测生命探测仪等。 在探测仪研究方面，美国与德国的起步较早，发展较为全面和系统。日本岛国因为是地震灾害的多发国，其针对地震救援的探测技术发展较为迅速。俄罗斯的技术也较为先进。我国从2000年后才逐步加大了这个方面的研究，目前也只是处于起步阶段。 1音、视频生命探测仪 音频生命探测仪应用了音频声波的基本原理。被困者呻吟、呼喊、爬动、敲打等发出音频声波或震动波，被高敏感度的传感器探头接收、过滤、放大，可以直接被救援者收听[2][3]。 音频生命探测仪现已发展到第四代产品。世界上已有美国、英国、法国、日本、新加坡、以色列等10多个国家的消防救援人员，正在使用音频生命探测器寻找被困的生命。如美国的80M287612迷你型音频生命探测仪，探测频率为1~3000Hz，可同时接收2个传感器信息，同时波谱显示两个传感器信息，并且配备了小型对讲机，能与被困者直接对话。在市场上较多使用的是法国产的音频生命探测仪。如图1.1所示，该仪器通过两个极灵敏的音频震动探测仪，能够识别在空气或固体中传播的微小震动，适合搜寻被困在混凝土、瓦砾或者其他固体下的幸存者，并可通过音频传输系统与被掩埋的人员建立联系。仪器使用两个音频滤波器，可以将周围的背景噪音做过滤处理，能够有效屏蔽来自救援现场的重型卡车或者其他重型机械所产生的噪音。 由于音频生命探测仪是一种被动接收音频声波的仪器，因此，该类型探测仪存在一定的局限性，容易受到现场噪音的影响，探测速度较慢。视频生命探测主要是利用摄像头进行可视性探测，可简单地理解为“胃镜”，通过探头伸入灾害现场细小缝隙，可以直观地发现被困人员[1]。由于成像单元的像素高低、探头的直径大小、探杆长度、探头能否转动的不同，适用的范围不一样，价格也不一样。 救援所用的视频类生命探测仪，大都是法国产全视视频生命探测仪。该探测仪坚固轻便，非常合适倒塌建筑物或狭窄空间的救援搜寻作业。仪器通过高清晰视频信号，向救援人员提供废墟下被困者信息。其灵敏的0.1LUX专业摄像头，可在完全黑暗的环境下迅速捕捉2m 远的清晰画面，镜头可360度旋转。仪器配有三方通话系统，可通过翻译人员有效安抚被困者。我国在音视频结合方面起步晚，但善于学习外国先进技术，其自主研发的DVL-360全角度音视频生命探测器，性能也比较好，价格要比国外产品便宜，实物如图1.2所示。 DVL-360全角度音视频生命探测仪外观小巧、适合在倒塌建筑物或狭窄空间的救援搜寻作业。探测仪通过高清晰视频和音频信号，探听到废墟下的受害者信息，并建立视听联系。使用方便，直观。音频探测使用高灵敏度音频采集系统，探测范围12m2。视频探测范围在全黑暗条件下，探头可360o旋转。该仪器充电电池可连续使用4小时以上。 视频生命探测仪必须要求现场有或大或小的孔洞、裂缝等，才能将探头伸入观察到内部的情况，光纤探头容易被泥土等污染而造成图像不清，因此在使用中也受到一定的限制。视频生命探测仪多与音频生命探测制成一体，综合使用，效率比较差，一般只用于确定已发现幸存者的具体位置情况。 2红外生命探测仪 红外生命探测仪能经受住救援现场的恶劣条件，探测出遇难者身体的热量，利用红外探测器、光学成像物镜将红外辐射能转换成电信号，经处理后通过电视屏或监测器显示红外热
预报员试题/卫星与雷达； 极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 多普勒效应： 指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 下击暴流：能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 云线：带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 阵风锋：雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：
C.红外图、可见光图、水汽图 红外云图的波长区间____。 B. 10.5至12.5um 可见光云图的波长区间____。 C. 0.4至1.1um 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um 红外云图的色调取决于物体________________。 B.表面温度的高低 白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些： A.当面向太阳时； 可见光云图的色调取决于物体________________。 A．对太阳光的反照率的大小 水汽图的色调取决于物体________________。 C.水汽含量 一般来说，在( )上，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。 A. 红外图 进行云识别时最主要因子包括： B.云识别时使用的图像种类； 暗影和高亮度在下面那种情况可观测到？ B.可见光图像上
第六部分 多普勒天气雷达原理与应用（周长青） 我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品 第一章 我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA ）、雷达产品生成子系统（RPG ）、主用户处理器（PUP ）。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。 衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性 （密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。 2 /3730/776.0T e T P N +=波束直线传播 波束向上弯曲波束向下弯曲000=> 最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c 为光速，PRF 为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax 之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子（回波强度）： ?=dD D D N Z 6)( 0lg 10Z Z dBZ ?= 360/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义：一般Z 值与雨强I 有以下关系： 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模糊的处理等，均增大了雷达资料的误差。虽然如此，由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值，为平均径向速度，雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的，其径向分辨率相当于四个取样体积的长度，这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。 第二章 天气雷达图像识别 一、掌握多普勒效应 多普勒效应为，当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率，是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷达回波信号的频率变化，也称为多普勒频移，其与目标的径向运动速度成正比，与多普勒天气雷达波长成反比。 二、了解多普勒天气雷达测量反射率因子、平均径向速度和速度谱宽的主要技术方法 多普勒雷达利用降水粒子的后向散射与多普勒效应来达到对其探测的目的。通过发射信号与接收信号的延迟来测量距离，通过降水粒子的多普勒频移来测量其速度。 反射率因子：雷达的反射率因子是降水粒子后向散射被雷达天线接收到的回波，为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和，反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多。
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