气象卫星及其应用 下PDF电子书下载

第11章 云和辐射 315

11.1 云检测 315

11.1.1 基本原理 315

11.1.2 云检测方法 315

11.1.3 误差分析 320

11.2 云分类 321

11.2.1 云分类的主要原理 321

11.2.2 云分类算法 323

11.2.3 云分类的误差分析 325

11.3 云顶温度和高度 326

11.3.1 基本原理 326

11.3.2 计算方法 327

11.3.3 误差分析 329

11.4 云量 330

11.4.1 基本原理 331

11.4.2 计算方法 331

11.4.3 误差分析 333

11.5 云相态 334

11.5.1 基本原理 334

11.5.2 判识方法 335

11.5.3 误差分析 337

11.6 云光学厚度和云滴粒子有效半径 338

11.6.1 双通道反演云光学厚度和有效粒子半径的计算 338

11.6.2 误差分析 340

11.7 辐射参数——宽波段大气顶辐射通量计算 340

11.7.1 计算方法的原理 341

11.7.2 计算方法 341

11.7.3 误差分析 349

11.8 辐射参数——窄通道射出长波辐射计算 349

11.8.1 基本原理 349

11.8.2 计算方法 350

11.8.3 产品误差分析 356

11.9 地面入射太阳辐射 356

11.9.1 计算方法原理 357

11.9.2 计算方法 357

11.10 黑体辐射亮度温度 359

11.10.1 算法原理 359

11.10.2 计算方法 359

参考文献 360

第12章 大气参数反演 363

12.1 大气温度和湿度廓线 363

12.1.1 基本原理 363

12.1.2 大气参数反演方法 366

12.1.3 误差分析 371

12.2 大气可降水 372

12.2.1 基本原理 373

12.2.2 计算方法 373

12.2.3 误差分析 377

12.3 降水 378

12.3.1 基本原理 379

12.3.2 计算方法 379

12.3.3 误差分析 384

12.4 GPS掩星探测大气参数 386

12.4.1 基本原理 386

12.4.2 计算方法 387

12.4.3 误差分析 389

12.5 大气运动矢量 389

12.5.1 基本原理 390

12.5.2 计算方法 390

12.5.3 误差分析 394

12.6 降水云廓线 394

12.6.1 基本原理 394

12.6.2 计算方法 395

12.6.3 误差分析 398

参考文献 398

第13章 大气成分反演 401

13.1 大气气溶胶 401

13.1.1 基本原理 401

13.1.2 资料处理方法 402

13.1.3 误差分析 409

13.2 臭氧总量 410

13.2.1 基本原理 410

13.2.2 FY—3/TOU臭氧总量反演计算方法 411

13.2.3 误差分析 413

13.3 臭氧廓线 414

13.3.1 基本原理 414

13.3.2 计算方法 414

13.3.3 误差分析 423

13.4 二氧化碳 423

13.4.1 基本原理 424

13.4.2 资料处理方法 424

13.4.3 误差分析 425

13.5 甲烷 425

13.5.1 基本原理 426

13.5.2 资料处理方法 426

13.5.3 误差分析 428

13.6 一氧化碳 428

13.6.1 基本原理 428

13.6.2 计算方法 430

13.6.3 误差分析 432

13.7 二氧化硫 432

13.7.1 基本原理 433

13.7.2 计算方法 433

13.7.3 误差分析 436

13.8 氮氧化物 437

13.8.1 基本原理 437

13.8.2 计算方法 438

13.8.3 误差分析 442

参考文献 443

第14章 地表参数反演 446

14.1 植被指数 446

14.1.1 基本原理 446

14.1.2 计算方法 448

14.1.3 误差分析 449

14.2 陆表反射比 450

14.2.1 基本原理 450

14.2.2 计算方法 452

14.2.3 误差分析 454

14.3 地表反照率 455

14.3.1 基本原理 455

14.3.2 计算方法 456

14.3.3 误差分析 460

14.4 陆表温度 461

14.4.1 基本原理 461

14.4.2 计算方法 462

14.4.3 误差分析 467

14.5 土壤湿度 467

14.5.1 基本原理 468

14.5.2 计算方法 468

14.5.3 误差分析 472

14.6 积雪参数 473

14.6.1 基本原理 474

14.6.2 计算方法 475

14.6.3 误差及局限性分析 484

参考文献 486

第15章 海洋参数反演 493

15.1 海表温度 493

15.1.1 基本原理 493

15.1.2 计算方法 494

15.1.3 误差分析 497

15.2 洋面风 497

15.2.1 基本原理 497

15.2.2 计算方法 498

15.2.3 误差分析 502

15.3 离水辐射 502

15.3.1 基本原理 502

15.3.2 计算方法 502

15.3.3 误差分析 505

15.4 水体固有光学量 507

15.4.1 基本原理 507

15.4.2 计算方法 508

15.4.3 误差分析 510

15.5 水色因子浓度 510

15.5.1 基本原理 511

15.5.2 计算方法 511

15.5.3 误差分析 516

15.6 海冰 516

15.6.1 基本原理 517

15.6.2 计算方法 519

15.6.3 误差分析 521

参考文献 522

第16章 卫星资料在天气分析预报中的应用 525

16.1 卫星云图分析思路 525

16.1.1 卫星云图诊断分析的物理气象学思路 525

16.1.2 卫星云图诊断分析的动力气象学思路 525

16.1.3 卫星资料的优势和局限 526

16.1.4 本章的内容和资料来源 526

16.2 不同通道图像的解释 526

16.2.1 可见光图像的解释 527

16.2.2 长波红外图像的解释 528

16.2.3 水汽图像的解释 530

16.2.4 中波红外通道图像的解释和应用 532

16.3 卫星图像上云和地物的图像特征 540

16.3.1 卷状云 540

16.3.2 层状云 542

16.3.3 积状云 543

16.3.4 气溶胶 545

16.3.5 海面特征 546

16.3.6 陆面特征 546

16.4 天气尺度系统卫星图像特征 549

16.4.1 锋面云系 549

16.4.2 涡旋云系 553

16.4.3 地面反气旋云系 555

16.4.4 急流云系 555

16.5 水汽边界型 561

16.5.1 高空脊前的边界 562

16.5.2 高空槽前的边界 563

16.5.3 与阻塞形势有关的边界 565

16.5.4 对流系统的头边界 568

16.5.5 没有重要天气意义的边界 568

16.5.6 水汽图像与水汽导风的叠加图上湿区内部的疏散流场 569

16.5.7 水汽图像与水汽导风的叠加图上干区内部的汇合流场 574

16.5.8 水汽图像与水汽导风的叠加图上没有明显疏散与汇合的形势 576

16.5.9 干涌和底涌底部附近的天气 578

16.6 温带气旋卫星图像特征 580

16.6.1 温带气旋的组成结构 580

16.6.2 温带气旋的生命周期 583

16.6.3 我国的温带气旋及其生成特征 589

16.6.4 干带在温带气旋发生、发展以及预报中的作用 594

16.6.5 干带的类型 595

16.6.6 动力干带的生命周期 595

16.7 中高纬度高空冷涡 596

16.7.1 高空冷涡的动力结构 596

16.7.2 高空冷涡的云系特征 597

16.7.3 高空冷涡的发展和移动 598

16.7.4 高空冷涡与温带气旋的差别 599

16.8 夏季淮河流域强降水卫星图像特征 600

16.8.1 夏季淮河流域强降水的卫星图像特征 600

16.8.2 夏季淮河流域雨带的生命史 605

16.9 中尺度对流天气系统云系 606

16.9.1 成熟强对流系统的结构特征 607

16.9.2 中尺度对流系统发生的大尺度环流条件 609

16.9.3 有组织的中尺度对流系统 616

16.10 热带云系 624

16.10.1 热带大气环流特征 624

16.10.2 热带大气低频振荡（Madden-Julian Oscillation）云系 624

16.10.3 热带辐合带 627

16.10.4 热带云团 629

16.10.5 东风波云系 630

16.10.6 热带地区高空冷涡 632

16.10.7 对流层上部槽（TUTT） 633

16.10.8 副热带高压 634

16.11 热带气旋的云系 635

16.11.1 热带气旋各阶段典型的卫星云图特征 636

16.11.2 应用水汽图像资料预报热带气旋的移动路径 640

16.12 中低纬度云系的相互作用 650

16.12.1 适当强度冷空气对台风的维持和加强作用 650

16.12.2 孟加拉湾风暴和南支西风槽的结合 652

16.12.3 热带云涌 653

16.12.4 热带气旋对中纬度环流系统的影响 654

参考文献 655

第17章 卫星资料在气候分析中的应用 658

17.1 长序列卫星遥感气候数据集的建立 658

17.1.1 长序列卫星遥感数据再处理 658

17.1.2 长序列卫星遥感产品数据集 667

17.2 卫星资料在气候监测和预测中的应用 678

17.2.1 卫星资料在海面温度监测分析中的应用 678

17.2.2 卫星资料在积雪监测分析中的应用 681

17.2.3 卫星资料在季风分析中的应用 685

17.3 卫星资料在气候模式中的应用 690

17.3.1 卫星资料在陆面模式同化中的应用 690

17.3.2 卫星资料在海洋模式同化中的应用 694

17.4 卫星资料在气候变化研究中的应用 695

17.4.1 卫星遥感云量在气候变化分析中的应用 695

17.4.2 卫星监测中国内陆湖体面积对全球气候变化的响应 697

17.4.3 辐射收支在气候变化分析中的应用 698

参考文献 701

第18章 数值天气预报应用 705

18.1 引言 705

18.1.1 气象卫星在数值预报发展中的地位与作用 705

18.1.2 卫星观测是解决数值预报所必须的初始场问题的最有效途径 705

18.1.3 卫星观测是获取数值预报所需要的大气以外信息的基本途径之一 705

18.1.4 卫星观测为全面检验数值预报产品提供了新的视角 706

18.1.5 从数值预报看卫星资料的特点 706

18.1.6 历史情况 706

18.2 卫星资料的同化 707

18.2.1 资料同化的基本问题以及同化策略 707

18.2.2 卫星快速辐射传输模式 708

18.2.3 卫星资料同化的基本理论 709

18.2.4 卫星垂直探测器观测资料的直接同化 710

18.2.5 大气运动矢量在资料同化中的应用 711

18.2.6 星载散射计资料的同化 712

18.2.7 受云与降水影响的卫星微观观测资料同化 713

18.3 GPS观测资料的同化 714

18.3.1 GPS掩星反演的温、湿度廓线的同化 714

18.3.2 GPS掩星反演的折射率资料的直接变分同化 714

18.3.3 GPS掩星观测弯曲角资料的直接变分同化 714

18.4 卫星观测数据在数值预报中同化的质量控制 714

18.4.1 卫星观测资料的稀疏化 714

18.4.2 卫星辐射资料的质量控制 715

18.4.3 卫星辐射资料的偏差订正 715

18.5 我国业务数值预报中的卫星资料同化与应用 716

18.5.1 历史与现状 716

18.5.2 发展的重点 717

参考文献 717

第19章 生态与农业气象应用 719

19.1 生态监测应用 719

19.1.1 植被指数长势监测 719

19.1.2 土地覆盖监测 721

19.1.3 中国陆地生态系统净初级生产力遥感估算 727

19.1.4 荒漠化监测及其应用 732

19.2 农业气象应用 735

19.2.1 中国农业生态系统光能利用率的时空分布 735

19.2.2 作物遥感估产 739

19.2.3 作物类型识别及面积估算监测 743

参考文献 747

第20章 环境与灾害监测应用 750

20.1 干旱监测及其应用 750

20.1.1 干旱监测原理和方法 750

20.1.2 个例分析 753

20.2 水体面积变化与洪涝监测及其应用 754

20.2.1 监测原理与方法 754

20.2.2 个例分析 757

20.3 水环境监测 759

20.3.1 内陆湖泊蓝藻水华监测及其应用 759

20.3.2 海洋藻类监测及其应用 765

20.3.3 河口泥沙监测及其应用 768

20.4 火情监测及其应用 770

20.4.1 监测原理和方法 770

20.4.2 个例分析 774

20.5 沙尘天气的卫星遥感监测 776

20.5.1 沙尘遥感监测的原理 776

20.5.2 沙尘暴卫星遥感监测方法 780

20.6 雾监测及其应用 783

20.6.1 监测原理和方法 783

20.6.2 个例分析 789

20.7 积雪监测及其应用 794

20.7.1 监测原理和方法 794

20.7.2 个例分析 795

20.8 海冰与冰凌监测及其应用 798

20.8.1 海冰、冰凌监测原理和方法 798

20.8.2 个例分析 800

20.9 城市热环境监测 802

20.9.1 城市热环境遥感监测的原理和方法 802

20.9.2 个例分析 806

20.10 火山爆发监测和应用 809

20.10.1 监测原理与方法 809

20.10.2 个例分析 810

参考文献 812

第21章 总结 814

21.1 已经取得的成就 814

21.2 地面系统的贡献 815

21.2.1 风云气象卫星的规划 815

21.2.2 地面系统的建设 815

21.2.3 风云气象卫星的数据处理 816

21.2.4 风云气象卫星的业务运行和服务 816

21.2.5 风云气象卫星的应用 817

21.2.6 风云气象卫星地面应用系统的工作经验 817

21.3 差距和不足 818

21.3.1 定量遥感观测的精度 818

21.3.2 卫星资料进入了数值预报初始场的同化 818

21.3.3 云图的判读和应用 818

附录 缩略语 819