Ka波段卫星不同气象条件下信道的误码率仿真
第３期蔡本晓等：Ｉ（ａ波段卫星不同气象条件ｆ信道的谟码率仿真２７７
慢，因此，信道乘性衰落过程至少在一个符号间隔内可以看作为一个常数，这样上式就町以进一步简化为
■（ｆ）＝ａ（ｆ）ｅ１Ｐ（，中（￡））ｓ１（ｆ）Ｏ≤≠≤ｒ，（３）式中ｒ为凋制码元宽度，。和垂分别表示等效低通信道的包络和相位．二者均为实随机变量，有关ｎ和垂的概率分布特性，前人利用０ｌｙｍｐｕｓ星、Ｉｌａｌｓａｔ星和ＡｃＴｓ星作了许多传播特性的测量实验，积累了大量的数据，最新研究表明，Ｋａ频段固定卫星通信信道特性主要是南天气条件决定的，其信号包络和相位的概率分布均为高斯分布，它们的概率密度函数可分别表示如下：
Ｐ（ｒ）＝｛；ｅｘｐ（一止；墨吐）．（４）
ｑｊ２％Ｓ２０
户（，）：—兰。。ｐ（一堕君丛），（５）
￣，２１晒‘ｏ
式中Ｐ（ｒ）为信号包络的概率密度函数，Ｐ（咖）为信号相位的概率密度函数．６’和６’分别为信号包络和相位的方差，而ｍ’和ｍ’分别为相应的均值．表１…和表２”。分别给出了Ｋａ频段固定卫星通信信道在各种天气条件下的信号包络和相位的概率分布参数
裹１固定卫星通信信道包络模型表２固定卫星通信信道相位模型
由此，我们可以建立Ｋａ频段固定卫星通信信道统计模型，如图１所示，在此模型中我们用ｃ（￡）＝。ｅｘｐ（ｊ中）表示信道乘性干扰矢量，ｚ（￡）表示加性高
斯白噪声．
２Ｋａ频段卫星通信信道仿真模型的建立
由上面分析可知，Ｋａ频段卫星通信信道可以
用乘性干扰矢量ｃ（１）和加性高斯白噪声ｚ（￡）来
模拟，因此，我们可以建立如图２所示的信道仿真模型．图２中高斯过程１和高斯过程２为两个相互ｃ（ｆ）＝ｎｅｘｐ（归）ｚ（Ｉ）图ｌＫａ频段卫星通信信道统计模型
独立的带限、零均值高斯随机过程，其方差分别等于６。和铲．高斯过程ｌ与实常数产生器ｌ产生的ｍ’相加后，生成均值为ｍ７，方差为６２的高斯随机过程ｎ．同理可产生高斯随机过程庐．圣经指数产生器生成ｅｘｐ（，垂）后，与ｎ相乘得到ｃ（￡）＝ｏｅｘｐ（ｊ庐）乘性干扰矢量，注意ｍ’和６。２依天气不同而取表ｌ中的给定值；而ｍ”和矿则依天气不同取表２中的给定值．ＡｗＧＮ表示信道加性高斯白噪声ｚ（ｆ）．
图２Ｋａ频段圊定卫星通信信道仿真模型
２７８海南大学学报自然科学版
３Ｋａ频段卫星通信系统仿真模型的建立
Ｋａ频段卫星通信系统仿真模型如图３所示
图３Ｋａ频段ｐ星通信系统仿真模型
计算机产生一些２进制序列的信源，对信源进行卷积编码，本文采用的卷积编码结构如下
图４＾＝１，ｎ＝２，三＝３ｌ、的卷积编码器
载波调制采用４ｐｓｋ．Ｋａ信道如图２所示，采用４ｐｓｋ解凋．解码采用维特比译码方法”４ｏ，最后利用ＭＡＴＬＡＢ程序所得的不同气象条件下信噪比与误码率的关系如图５所示：
从图５中可以看ｍ，在地空通信复杂的气象条件下，要保证正常的地空通信，不同的气象环境需要不同的信噪比．
本文通过对Ｋａ波段移动卫星信道统计特性的分析，建立了Ｋａ波段移动卫星信道的综合仿真模型，相对定量地给出了多种气象条件下的仿真结果．
信噪比／ｄＢ
图５信噪比与误码率关系图
Ka波段卫星不同气象条件下信道的误码率仿真
作者：蔡本晓， 余子正， CAI Ben-xiao， YU Zi-zheng
作者单位：杭州电子科技大学,理学院,浙江,杭州,310018
刊名：
海南大学学报（自然科学版）
英文刊名：NATURAL SCIENCE JOURNAL OF HAINAN UNIVERSITY
年，卷(期)：2007，25(3)
被引用次数：0次
参考文献(5条)
1.尚金伟Ka频段卫星通信信道电波传输特性及自适应TDMA抗雨衰对策的应用研究[学位论文] 2003
2.王立宁.乐光新.詹菲MATLAB与通信仿真 2001
3.吴玉成.杨士中差错控制编码在卫星通信中的应用[期刊论文]-电讯技术 2000(01)
4.赵旦峰.刘会红卷积码及维特比译码在卫星通信中的应用[期刊论文]-工程技术 2003(12)
5.彭丹丹.周振东.王匡基于滑窗结构的软输出维特比算法的实现[期刊论文]-电路与系统学报 2004(06)
相似文献(7条)
1.期刊论文黄和.王东进.刘发林.HUANG He.WANG Dong-jin.LIU Fa-lin Ka波段移动卫星信道的综合模型及误码率分析-中国科学技术大学学报2005,35(3)
在分析Ka波段移动卫星信道的统计特性的基础上,建立了包括多径衰落、阴影遮蔽以及Ka波段所特有的雨衰影响的Ka波段移动卫星信道的综合模型,并进行了系统性能的实验仿真.同时通过理论计算,给出了该信道误码率的理论上限,并与仿真结果进行比较,证明了Ka波段移动卫星信道模型的合理性.该模型为分析系统的性能提供了一个有力的系统平台.
2.学位论文陈妍妍Ka波段移动卫星信道分析及Turbo码的应用2005
本文重点讨论了Ka波段移动卫星通信信道的建模和系统性能的分析与仿真，同时在Ka频段卫星系统中应用Turbo编码技术来补偿信道衰落引起的系统性能的降低。
本文建立了Ka频段卫星通信信道的统计和仿真模型。该模型是一个非频率选择性慢衰落信道，空间到地面部分衰落服从高斯分布，地面部分信道可以建模为Nakagami分布模型。Nakagami衰落模型一个广泛适用与L波段、S波段的移动卫星信道模型，我们将该模型应用到Ka波段。
本文将Turbo编码技术应用到Ka频段移动卫星通信系统中，并且仿真了在BPSK调制方式和Turbo编码方式下Ka频段移动卫星系统的性能，发现通过改进的信噪比估计方法可以获得较好的编码增益，所以本文的估计算法在Ka频段是适用的，证明通过在系统中加入Turbo码来提高系统性能是可行的。3.期刊论文郄绍辉.裴保臣.QIE Shao-hui.PEI Bao-chen Turbo乘积码在卫星ATM系统中的应用-无线电工程2006,36(7)
Turbo乘积码(TPC)是一种性能优异的前向纠错编码技术.卫星ATM技术代表了卫星通信网络的研究方向.研究了TPC在卫星ATM系统中的应用方案.首先,分析了卫星信道对ATM信元传输带来的影响;然后对TPC的编、解码的方法进行了简要介绍,并阐述了TPC的优越性能;最后,提出了一种卫星ATM网络中应用TPC的解决方案,并通过仿真得到了该方案的性能曲线.仿真结果证明,TPC的应用能够大幅降低卫星信道的误码率,使ATM信元能够正确传输.
4.学位论文阮戈Ka波段卫星移动通信系统与抗多普勒技术2005
本论文写作的背景是基于对移动卫星通信系统的研究(即国家863计划：“毫米波星间/星地通信技术的研究”项目)，重点讨论了Ka波段移动卫星通信系统和抗多普勒技术的研究。本文首先分析了Ka波段陆地移动卫星信道，其主要特点是多径衰落、阴影效应以及降雨衰落，以及由于卫星和地面终端之间的高速运动产生的大多普勒频移。其次，讨论了现有的几种常用的调制方式，比较其频谱特性和误码率特性以及受到大气去极化衰减的影响大小。最后选定了有较强抗噪性能和适中复杂度的QPSK调制作为Ka波段卫星通信系统的调制方式。最后我们重点讨论了大多普勒频偏的补偿。首先分析了低轨道移动卫星通信中的多普勒特性。其次，讨论了现有的几种常用的时域的及频域的多普勒的补偿算法，并分析了优缺点。最后根据Ka波段卫星通信中多普勒频偏的变化快，偏移大的特点，提出了一个采用双步补偿算法的抗多普勒频偏的CDMA通信系统。本系统可以完全消除多普勒频偏的影响，并具有较好的误码率特性和频谱效率。
5.期刊论文陈妍妍.刘发林.CHEN Yan-yan.LIU Fa-lin Ka频段移动卫星系统的Turbo码仿真性能-计算机仿真2006,23(6)
因天气影响Ka频段信道的衰落与其他衰落信道有所不同,研究了Turbo码在Ka频段移动卫星通信系统中的性能.Turbo码解码的过程中需要知道信噪比信息,针对该频段包括天气衰减和多径衰减两部分的特点,根据接收端天气情况是否已知,给出了两种改进的可供选择的信噪比估计方法.最后利用
Matlab仿真了利用理想的和估计信噪比的Turbo码系统的性能.仿真结果表明该估计方法是有效的,可以较正确的估计出信道的信噪比信息,为Ka波段移动卫星系统中Turbo码解码提供了一种切实可行的方案.
6.期刊论文刘阿娜.郑春杰.谢德芳抗雨衰的收缩码方案-空军工程大学学报(自然科学版)2003,4(1)
介绍了一种不用改变编译码器的基本结构就能实现较宽范围内码率变化的码--收缩码;Ka波段移动卫星通信系统雨衰信道的统计特性为莱斯分布,可以表示成一个3状态的马尔可夫链模型;在此模型的3个状态中分别采用了不同码率的收缩码进行纠错编码,克服Ka波段移动卫星通信信道的雨衰,以满足信道模型中传输误码率的要求.通过对DWMT与DMT进行性能上的比较,说明DWMT性能优于DMT,有望用于宽带接入网技术.
7.学位论文张栓晓降雨环境中Ka频段数字卫星通信系统性能研究2010
在论文中首先阐述了研究Ka波段卫星通信系统的意义以及国内外发展现状，并对影响Ka波段卫星通信系统性能的大气因素进行了分析。研究了大气中氧气和水蒸汽对Ka波段信号的吸收作用以及云雾对其的衰减作用。根据西安地区的气象特点，对地-空路径的大气衰减特性进行了计算。
基于降雨衰减机理，利用雨介质的等效介电常数模型计算了降雨的特征衰减。根据地-空路径上ITU-R的雨衰减预报模型和等效雨介质模型，以轨道位置为92°E的静止卫星为基础，结合我国西安和广州地区降雨特性对Ka频段降雨衰减进行了计算，并与多年实测月平均5分钟降雨率数据计算结果进行比较，得出在西安地区低频率时雨介质等效模型对降雨衰减的预测精度较高；而广州地区在高频段大降雨率时，ITU模型精度较高。
了卫星通信系统在QPSK调制和4QAM调制下的信道容量的概率分布。在不同调制下，分析了Ka频段卫星的上行和下行频率在不同链路余量时的误码率特性。结合RS码的编码性能，给出了不同系统余量和不同码率下的系统性能的改善情况。结果表明，在西安地区较小链路余量情况下，降雨引起的中断概率较小。在广州地区，为了保证降雨引起的中断概率符合系统要求，需要有较大链路余量和RS编码。最后，研究了降雨及去极化效应对频率复用双极化系统性能的影响。
论文的研究对卫星数字通信系统的发展具有一定的实际意义。
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/a79144689.html,/Periodical_hainandxxb200703017.aspx
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气象遥感期末复习答案总结
（个人总结，仅供参考！） 一、判断 1、光机扫描用机械转动光学扫描部件来完成单元或多元列阵探测器目标的二维扫描。（对）(不确定) 2、热红外遥感不能在夜晚进行。（错） 3、辐射纠正是清除辐射量失真的处理过程，大气纠正是清除大气影响的处理过程。（对） 5、专题制图仪TM（Thematic Mapper）是NOAA气象卫星上携带的传感器。（错） 6、可见光波段的波长范围是0.38-0.76cm。(错，应是um) 7、利用人工发射源，获取地物反射波的遥感方式叫做被动遥感。（错） 9、太阳辐射能量主要集中在0.3-3um，最大值为0.47um。（错）(不确定) 10、在军事遥感中，利用可见光波段可以识别绿色植物伪装。（错）(不确定) 11、空间分辨率是指一个影像上能详细区分的最小单元的大小，常用的表现形式有：像元、像解率和视场角。（对） 12、直方图均衡化是一种把原图像的直方图变换为各灰度值频率固定的直方图的变换。（错） 16、微波辐射计是主动传感器，微波高度计是被动传感器。（错） 17、气象卫星遥感数据只能应用于气象领域。（错） 18、黑体辐射的总能量与其绝对温度的4次方成正比，峰值波长则与绝对温度成反比，随着温度的降低，最大辐射波长向长波方向移动。（对） 19、所有的物体都是黑体。(错) 20、所有的几何分辨率与像素分辨率是一致的。（错） 21、冬天的影像有利于土壤分析。（对） 22、所有的微波传感器都是主动式传感器。（错） 二、填空 1、维恩位移定律表明绝对黑体的__波长λ__乘以__绝对温度T__是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向___短波____方向移动。 2、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 3、按照传感器的工作频段分类，遥感可以分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。 4、绝对黑体辐射通量密度是_发射物质的温度_和__辐射波长或频率_的函数。 5、散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射：_瑞利散射_、_米散射_和_无选择性散射_。 6、SAR的中文名称是__合成孔径雷达__，它属于__主动___(主动/被动)遥感技术。 7、遥感技术系统一般由遥感平台系统、遥感仪器系统、数据接收与处理系统和分析解译系统组成。 8、彩色三要素指的是__明度__、__色调__和___饱和度___，其中色调反映的是物体对电磁辐射、反射的主波长，明度反映的是物体对电磁辐射的总能量。 9、航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多（多平台、多传感器、多角度）和三高（高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率）。 10、遥感数据获取手段迅猛发展，遥感平台有地球同步轨道卫星（35000Km），太阳同步卫星（600-1000Km）、太空飞船（200-300Km）、航天飞机（240-350Km）。 三、简答 2、什么叫发射率？按发射率与波长的关系可将地物分成哪几种类型？ 发射率：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温下的黑体辐射出射度W黑的比值。
卫星气象学复习题
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
南京信息工程大学卫星气象学期末复习
一、名词解释 倾角：卫星轨道平面与赤道平面间的夹角。 截距：卫星绕地球一周地球转过的度数，截距是连续两次升交点之间的经度差。 空间分辨率：是指卫星在某时刻观测到地球的最小面积亦即指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。（像元，物象点，像素） 亮度温度：若实际物体在某一波长下的光辐射度(即光谱辐射亮度) 与绝对黑体在同一波长下的光谱辐射度相等,则黑体的温度被称为实际物体在该波长下的亮度温度 反照率：目标地物的反射出射度与入射度之比，即单位时间、单位面积上各方向出射的总辐射能量(M)与入射的总辐射能量(E)之比。 结构型式：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物像点的分布式样。 纹理：表示云顶表面或其他物象表面光滑起伏程度的判据。 二、选择题 1、如果卫星是前进轨道，则卫星运行方向是西南→东北（正面），西北→东南（背面） 如果卫星是后退轨道，则卫星运行方向是东南→西北（正面），东北→西南（背面） 2、卫星轨道的形状决定于：入轨速度与方向，方向与地面平行 3、若有一张冬季的云图上中高纬度地区色调较暗（浅），则这一张云图一定是可见光云图（红外），其原因是太阳高度角低，与太阳辐射有关。 4、如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是中云。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈白色，这目标物可能是卷云。 如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈暗色，这目标物可能是薄中云、层云和雾（低云）。 如果在可见光云图上呈白色，红外云图上呈白色，这目标物可能是Cb云（积雨云）。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是夏季沙漠。 如果在可见光云图上呈灰色，红外云图上呈灰色，这目标物可能是青藏高原。 如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈黑色，这目标物可能是海洋暖水区。 如果在可见光云图上呈黑色，红外云图上呈浅，这目标物可能是海洋冷水区。 5、大范围云系的分布呈带状，且呈气旋性弯曲，这云带是冷锋云带。 大范围云系的分布呈云区，且云向北凸起，这云带是 暖锋云带。 大范围云系表现为平直云带，这云带是静止锋云带。 6、辐射率正确表示： Ωx=sinθcosφ 辐射吸收正确表达式： 光学厚度表达式：λ τa=?1s s a ds kρλ 1、太阳同步卫星轨道平面与太阳始终保持相对固定的 取向，为实现太阳同步轨道，必须采用倾角>90 ?? 的 2、静止气象卫星的倾角为0度，轨道平面与赤道平面重合，周期为地球自转周期23小时56分4秒。 3、卫星在0.58~0.68和0.725~1.10μm测量的是来自地面和云间反射的太阳辐射，其取决于太阳天顶角和物体反照率。 4、卫星仪器在10.5~12.5μm测量的是来自目标物自身发射的辐射，将测量的辐射转换为图象，其色调越暗，表示辐射越强，温度越高。可以用于估计地面、云面的温度分布 5、卫星在3.55~3.93μm白天测量的是来自反射的太阳辐射发出的和物体自身发射反射的辐射。可用于识别夜间雾和层云监测卷云 6、中云的型式有涡旋状、带状、线状、逗点状，其色调在红外图上呈中等程度的灰色，可见光云图上呈现为白色。 7、积雨云（Cb云）在可见光和红外云图上的色调最白，高空风大时，其呈近乎圆形；而高空风大时，其呈椭圆形，顶部出现卷云砧。 8、层云的边界光滑整齐清楚，纹理光滑均匀。 9、积云浓积云的边界不整齐不光滑，纹理多斑点多皱纹。 10、开细胞状云系呈指环状或U型，由积云浓积云组成，出现在地面气流呈气旋性弯曲的不稳定的冷气团内。 11、逗点云系可以认为是由于闭合气旋性环流与云区相迭加形成的，其头部与变形场气流相联系，尾部云带与高空槽前的西南气流相联系。 12、斜压叶云系的北界呈S形，其东部以卷云为主，越往西，云顶高度越低。 13、活跃的冷锋云系表现为一条连续完整呈气旋性弯曲的云带，其位于500百帕高空槽前的西南气流里。当冷锋云系前后边界不整齐时，地面冷锋的位置定在云带中云系由稠密到稀疏的地方。 14、暖锋云系长宽之比很小，顶部卷云覆盖。 15、静止锋云系没有云系弯曲，其前界常出现枝状云带云系。 16、锋面气旋云系在波动阶段时，云系向冷气团一侧凸起，中高云增多，云带变宽；发展阶段云系隆起越来越明显，其后界向云区内凹进，表明干冷空气开始侵入云气，在锢囚阶段时，出现明显的干舌，云带伸到气旋中心；成熟阶段螺旋云带围绕中心旋转一周以上，干舌伸到气旋中心，水汽来源切断。 17、高空急流云系以卷云为主，其左界光滑整齐，且与急流轴相平行。 1、如果卫星的倾角等于180o，试问实现卫星每隔4、6、8小时观测同一地点的卫星周期应是多少？8h 地球每小时转15，则4小时自转60，故卫星4小时绕地球转动300，故卫星每小时转75，T=360/75=4.8h 地球每小时转15，则6小时自转90，故卫星6小时绕地球转动270，故卫星每小时转45，T=360/45=8h
卫星气象学期末复习重点
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。
雷达与卫星气象学总复习
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。
国家气候中心研究生导师介绍
丁一汇研究员 博士生导师 1963年毕业于北京大学地球系气象专业,1967年在中国科学院大气物理所研究生毕业。1979年至1981年、1985年至1986年、1993年至1994年先后在美国科罗拉多大学、美国夏威夷大学、美国佛罗里达州立大学、日本东京大学气候系统中心作为访问学者和访问教授从事研究工作。长期担任研究生教学工作,被我国许多大学和研究生院聘任为兼职教授。原任国家气候中心主任。现任中国气象局气候变化顾问、中国气象学会常务理事、中国海洋学会常务理事、世界气象组织东亚季风研究计划主席、世界气象组织亚洲季风计划科学指导委员会、亚洲季风区能量和水循环试验计划国际科学委员会副主席、英国皇家气象学会国际气候杂志编委。 该导师长期从事季风动力学、灾害性天气以及候变化研究工作。在国内是该学科的著名专家和学科带头人,在国际上具有较高的知名度。已出版中英文专著9本,主编专集11本，在国内外学术刊物上发表论文227篇,其中22篇论文被SCI收录,33篇论文被SCI 刊物引用122次,国内核心刊物引用330余次。被中国科学技术情报中心评为1997年被引用最多的前20名国内科技工作者之一。自1978年以来，已培养40多名硕士生和博士生。曾先后获得国家级奖四项，部委级奖十一项，其中：“中国卫星气象学研究”，1987年获国家自然科学奖三等奖（排名第五）；“东亚季风研究”，1995年获国家自然科学奖二等奖（排名第二）；“中国暴雨的研究”，1992年获中国科学院自然科学奖一等奖（排名第二）；“西太平洋台风形成和结构问题的研究”，1997年获中国气象局气象科学奖二等奖（排名第一）；“暴雨科学、业务试验和天气动力学研究”，1997年获中国气象局科技进步奖二等奖（排名第一）；“北京地区短时灾害性天气监测预报系统”1998年获中国气象局科技进步奖二等奖（排名第二）；“西太平洋台风概论”，1980年获中国气象局科技进步奖二等奖（排名第二）。 目前承担的科研项目有：中国科技部攀登项目“南海季风试验研究”（首席科学家）；国家自然科学基金委重大项目“淮河流域能量与水分循环试验研究”（项目专家领导小组副组长和课题负责人）。国家科技部“973”项目“ 我国主要旱涝事件的研究”(专题负责人)；“十五”国家科技攻关项目“近百年气候变化与模式预测”(课题负责人)。 研究方向:中尺度天气动力学和气候变化。
卫星气象学复习课
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
卫星与雷达
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
卫星气象学章考试题带答案
卫星气象学章考试题带 答案 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
卫星气象学1-4章考试题 一、填空题。每空1分，共45分。 1、卫星气象学是指如何利用（气象卫星探测）各种气象要素，并将（卫星探测）到的资料如何用于大气科学的一门学科。 2、利用气象卫星对大气进行遥感探测称作（气象卫星遥感），亦称（卫星大气遥感）。 3、卫星气象学主要研究（60KM ）以下大气中各气象要素的获取和应用。 4、遥感按工作方式可以分为（主动遥感）和（被动遥感）。 5、(暴雨）和（强雷暴）是灾害性危险天气系统，对人们的生命财产常造成严重损失。 6、卫星作为一个（天体），它要受到其他天体的（引力）的作用。 7、对于第一定律，圆锥截线表示为θcos 112e e a r +-=，θ是矢经与 半长轴之间的夹角，称（真近点角）。 8、由于卫星运动和地球的自转，星下点在地球表面形成一条连续的运动轨迹，这一轨迹称为（星下点轨迹）。 9、由于卫星绕地球公转的同时，地球不停地自西向东旋转，所以当卫星绕地球转一周后，地球相对卫星转过的度数称之为（截距）。 10、当卫星倾角为90°时，卫星通过南北两极，这种轨迹称之（极地轨道）。
11、地面的（散射辐照度）为分子散射、气溶胶粒子散射和地面与大气之间多次散射之和。 12、表示卫星探测分辨率的参数有三个，分别为：（空间分辨率）、（灰度分辨率）和（时间分辨率）。 13、卫星云图的增强处理是对灰度或辐射值进行处理，通过（灰度变化），将人眼不能发现的目标物细微结构清楚的表现出来。 14、从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称作（瞬时视场）。 15、（等效噪声温度差）是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功率的改变正好等于等效噪声功率时的温度差。 16、光学系统的作用是手机目标物发出的（辐射能），并将其传给探测器。 17、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). 18、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）。 19、（黑体）是指某一物体在任何温度下，对任意方向和波长的吸收率或发射率都等于1。
2006年度中国气象局国家气候中心暨
2006年度中国气象局国家气候中心暨 气候研究开放实验室学术年会日程 （2007年1月25-26日） 1月25日上午会议地点：中国气象局气象科技大楼一楼多功能厅 09:00-09:30 开幕式主持人：李维京中国气象局科技发展司巢清尘副司长致辞 大会合影 09:30-12:00 特邀报告（报告25分钟，讨论5分钟）主持人：李维京亚洲夏季风的多尺度变化丁一汇院士，国家气候中心 近千年中国气温序列的建立王绍武教授，北京大学物理学院 关于ENSO可预报性研究的若干新进展穆穆研究员，中国科学院大气物理研究所Climatic Regime Change and Decadal Anomalous Event in China 钱维宏教授，北京大学物理学院 气候变化问题对农业科技发展的推动作用林而达研究员，农科院环境发展研究所12:00-13:30 午餐午休 1月25日下午分会报告 1月26日全天分会报告 （分会报告13分钟，讨论2分钟,请报告人提前将PPT文件拷贝会务人员） 1月25日18:00开始招待会（地点：育园餐厅，中国气象局北气院二楼） 1月26日下午17:10 大会总结 第一分会气候变率的机理、预测与气候评价 会议地点：气象科技大楼十楼IPCC会议室（东楼） 1月25日下午13:30-17:45 （一）气候变率的诊断与机理研究主持人：李栋梁张祖强Interannual Variability of the Semiannual Oscillation over the Western Pacific Warm Pool 张祖强，中国气象局气候研究开放实验室；Song Yang，Qin Zhang，V ernon E. Kousky，NOAA Climate Prediction Center，USA 2006年汛期主要气候异常特征及其成因分析 柳艳香王凌，国家气候中心气候诊断预测室 青藏高原地面加热场强度变化及其与太阳活动和ENSO循环的关系 李栋梁，中科院寒区旱区环境工程研究所 南海西南季风爆发前后海-气通量交换系数研究 闫俊岳唐志毅姚华栋等，国家气候中心气候变化室 东亚夏季风指数及其应用 吕心艳，中国科学院海洋研究所；张秀芝，中国气象局气候研究开放实验室
卫星气象学-1.1
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
论文题目-中国气象局--气候研究开放试验室-国家气候中心
中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室 2007年度学术年会日程 （2008年2月25-27日） 2月24日下午16:30-18:30 注册中国气象局气象科技大楼一楼大厅 2月25日上午08:30-09:00 注册中国气象局气象科技大楼一楼大厅 会议地点：中国气象局气象科技大楼一楼多功能厅 2月25日09:00-09:20 开幕式主持人：罗勇中国气象局科技发展司领导致辞 国家气候中心领导讲话李维京 09:20-10:40 特邀报告（报告35分钟，讨论5分钟）主持人：罗勇从2008年1月我国南方持续性大雪看气候变化的可能影响 丁一汇院士，国家气候中心 2008年冷冬的启示王绍武教授，北京大学物理学院 12:00-13:30 午餐午休 2月25日下午分会报告专题讨论 2月25日18:00 招待会（地点：培训中心育园餐厅） 2月26日全天分会报告专题讨论 2月26日17:10 大会总结闭幕式主持人：罗勇（中国气象局气象科技大楼一楼多功能厅） 2月27日参观活动（京外代表） 分会报告10分钟，讨论2分钟，请报告人提前将PPT文件拷贝会务组 专题讨论：20-30分钟 第一分会气候变率的机理、预测与气候评价 会议地点：气象科技大楼会议中心二楼第六会议室 2月25日下午13:30-17:45 S1-1 气候变率的诊断与机理研究主持人：封国林宋燕 青藏高原东部夏季降水凝结潜热及其影响 李栋梁，南京信息工程大学大气科学学院 青藏高原积雪时空演变特征与我国夏季雨带的关系（2006年开放课题） 宋燕，中国气象局培训中心 中国西北及青藏高原沙尘天气动态演变特征（2006年开放课题） 王劲松，兰州干旱气象研究所
卫星气象学期末复习
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
(整理)卫星与雷达复习题.
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
卫星气象学1-4章考试题(带答案)
卫星气象学1-4章考试题 一、填空题。每空1分，共45分。 1、卫星气象学是指如何利用（气象卫星探测）各种气象要素，并将（卫星探测）到的资料如何用于大气科学的一门学科。 2、利用气象卫星对大气进行遥感探测称作（气象卫星遥感），亦称（卫星大气遥感）。 3、卫星气象学主要研究（60KM ）以下大气中各气象要素的获取和应用。 4、遥感按工作方式可以分为（主动遥感）和（被动遥感）。 5、(暴雨）和（强雷暴）是灾害性危险天气系统，对人们的生命财产常造成严重损失。 6、卫星作为一个（天体），它要受到其他天体的（引力）的作用。 7、对于第一定律，圆锥截线表示为θcos 112e e a r +-=，θ是矢经与半 长轴之间的夹角，称（真近点角）。 8、由于卫星运动和地球的自转，星下点在地球表面形成一条连续的运动轨迹，这一轨迹称为（星下点轨迹）。 9、由于卫星绕地球公转的同时，地球不停地自西向东旋转，所以当卫星绕地球转一周后，地球相对卫星转过的度数称之为（截距）。 10、当卫星倾角为90°时，卫星通过南北两极，这种轨迹称之（极地轨道）。 11、地面的（散射辐照度）为分子散射、气溶胶粒子散射和地面
与大气之间多次散射之和。 12、表示卫星探测分辨率的参数有三个，分别为：（空间分辨率）、（灰度分辨率）和（时间分辨率）。 13、卫星云图的增强处理是对灰度或辐射值进行处理，通过（灰度变化），将人眼不能发现的目标物细微结构清楚的表现出来。 14、从卫星到观测地表面积之间构成的空间立体角称作（瞬时视场）。 15、（等效噪声温度差）是指目标物温度的改变而引起投射到探测器的辐射功率的改变正好等于等效噪声功率时的温度差。16、光学系统的作用是手机目标物发出的（辐射能），并将其传给探测器。 17、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). 18、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）。19、（黑体）是指某一物体在任何温度下，对任意方向和波长的吸收率或发射率都等于1。 20、如果物体的吸收率（或发射率）随波长而变，则这种物体称作（选择性辐射体）。 21、风云2号静止气象卫星星下点地面分辨率可见光为 （1.25km），红外为（5.0km），水汽为（5.0km）。
国家气象中心气象要素的客观预报_MOS系统
国家气象中心气象要素的客观预报)))MOS 系统 X 刘还珠 赵声蓉 陆志善 赵翠光 杨元琴 (国家气象中心,北京100081) 李玉华 (山东省气象台,济南250031) 摘 要 面向全国2000多个台站,应用数值预报产品释用M OS 技术制作温度、降水、相对湿度、风、云量及能见度等要素预报,并实现了预报业务运行。通过建立M OS 预报系统,表明预报因子和预报对象的处理,建方程前的参数选择以及预报因子的选取都会影响要素预报的质量,需要做大量的细致工作。预报检验结果显示,降水预报尚未达到可用程度,温度和相对湿度的短期预报在大多数情况下是可用的或是可参考的,但还有待进一步改进。降水预报尚需在预报因子和充分运用多种探测信息方面着手加以改进。关键词:要素预报 释用技术M OS 方法 多元回归 检验 因子分析 引 言 客观要素预报是随着科学的进步、经济的发展以及人们的需求而提出来的。目前,定 时、定点、定量的客观要素预报是建立在数值预报的基础上。作为集大气探测、天气学、动力气象学以及计算机、通信技术为一体的综合性科学的数值预报,并由此而生成大量可用信息,这些既包含天气发展演变,也包含某些天气现象产生的动力机理的信息,当然还包括由于种种局限而产生错误的和虚假的信息,需要气象工作者去深入研究和解读。在研究、解读过程中必然将其中的信息直接或间接(经过变换)地用于满足实际的需求。这样,数值预报产品的释用课题应运而生,它是对数值预报这一综合性的结果,运用动力学、统计学技术再一次加工、修正,使预报精度得到进一步提高,以达到有价值的要素预报水平。 实践证明通过数值预报的释用,确实使要素预报比模式直接输出的预报有了明显的提高。由图1可见模式直接输出的温度预报误差远远大于释用预报的结果,这就显示了释用预报的意义。而且随着经济的发展和人们生活质量的提高对天气预报的精度和时效的要求日益提高,定时、定点、定量的要素预报势在必行。因此,数值预报产品释用预报不仅是可行的,也是必要的。 另外,从数值预报本身的发展过程可以预见,在资料同化、物理过程和并行计算等方 第15卷2期 2004年4月 应用气象学报 JOU RN AL OF AP PLI ED M ET EOROL OGICAL SCIENCE Vol.15,N o.2 A pril 2004 X 本文由国家气象中心NM C789302YF2001A -02/基于数值预报产品释用技术客观预报系统的开发0课题资助。 2003-02-21收到,2003-05-06收到修改稿。