《卫星与雷达图象在天气预报中的应用》求取 ⇩

引言——天气预报中使用的图象1

1.概论1

2.主观天气分析1

2.1天气尺度分析1

2.2 中尺度分析1

3.数值模式分析1

3.1 人工干预作用1

3.2 中尺度模式的资料同化2

4.图象与天气2

4.1 卫星图象2

5.1 动画的应用3

5.图象在预报过程中的应用3

4.2 雷达图象3

5.2 人机交互现时预报系统5

5.3 数值预报性能的监视5

第一章卫星图象6

1.1 基本原理6

1.1.1 卫星遥感的基本概念6

1.1.1.1 物理原理6

1.1.1.2 卫星图象7

1.1.2 气象卫星的种类8

1.1.2.1 极轨卫星8

1.1.8.4 白天3.7μm 图象的解译8

1.1.2.2 静止卫星9

1.1.3 卫星特点10

1.1.4 卫星图象的分发11

1.1.4.1 数字传输和模拟传输11

1.1.4.2 极轨卫星和静止卫星的资料11

1.1.5 可见光图象的基本解译12

1.1.5.1 总则12

1.1.5.2 可见光图象解译过程中存在的问题13

1.1.6 红外(IR)图象的基本解译14

1.1.6.1 总则14

1.1.6.2 红外(IR)图象解译中存在的问题15

1.1.7.1 基本原理16

1.1.7 水汽(WV)图象的基本解译16

1.1.7.2 水汽(WV)图象的解译17

1.1.8 3.7μm(通道3)图象的基本解译17

1.1.8.1 总则17

1.1.8.2 夜间3.7μm 通道图象的解译18

1.1.8.3 3.7μm 和红外(IR)资料相结合，应用于雾的判识18

1.2 简单识别19

1.2.1 介绍19

1.2.2 云的类别21

1.2.2.1 对流云21

1.2.2.2 锋面云23

1.2.2.3 层云和雾24

1.2.2.4 反气旋层积云25

1.2.3 云型27

1.2.3.1 线状云型27

1.2.3.2 涡旋32

1.2.3.3 细胞云34

1.2.3.4 云簇35

1.2.4 地表37

1.2.4.1 陆表特征37

1.2.4.2 海表特征38

1.2.5.2 飞机凝结尾迹(凝结尾流)40

1.2.5.1 尘和霾40

1.2.5 大气污染40

1.2.5.3 船迹41

第二章雷达图象43

2.1 基本原理43

2.1.1 雷达——降水的基本关系43

2.1.2 雷达资料的显示44

2.1.2.1 平面位置显示(PPI)44

2.1.2.2 等高平面位置显示(CAPPI)44

2.1.2.3 距离-高度显示(RHI)45

2.1.3.1 虚假回波46

2.1.3.2 异常传播46

2.1.3 雷达图象解译中存在的问题46

2.1.3.3 二次雷达回波47

2.1.3.4 山丘对降水的屏蔽49

2.1.3.5 雷达波束下面降水的增强和蒸发49

2.1.3.6 滴谱的影响50

2.1.3.7 雪和冰：亮带50

2.1.3.8 晴空回波50

2.1.4 用雨量计资料调整雷达的降水估计值50

2.1.5 多普勒雷达51

2.1.5.1 基本原理51

2.1.5.2 多普勒雷达在天气预报中的应用51

2.1.5.3 多普勒 PPI 图象的解译52

2.2 简单识别53

2.2.1 引言53

2.2.2 层云降水53

2.2.2.1 暖锋雨带53

2.2.2.2 暖区雨带54

2.2.2.3 冷锋雨带55

2.2.3 对流云降水56

2.2.3.1 零散阵雨56

2.2.3.2 阵雨线57

2.2.3.3 雷暴57

2.2.4 强风暴58

2.2.4.1 飑线和雷暴58

2.2.4.2 旋转雷暴和龙卷59

第三章天气尺度的云和水汽分布60

3.1 引言60

3.1.1 概述60

3.1.1.1 卫星图片分析思路60

3.1.1.2 物理和动力过程60

3.1.1.3 卫星和雷达图片解译64

3.1.2 运动学65

3.1.2.1 相对运动65

3.1.2.2 变形带67

3.1.2.3 涡度与涡度平流69

3.1.3.1 输送带概念模式介绍70

3.1.3 与锋面和波动有关的输送带70

3.1.3.2 暖输送带(WCB)71

3.1.3.3 冷输送带(CCB)74

3.1.3.4 干气流76

3.2 卷云和水汽大尺度分布的分析77

3.2.1 概况77

3.2.2 卷云带77

3.2.2.1 确定极地急流位置78

3.2.2.2 确定副热带急流位置80

3.2.2.3 确定与急流相伴的湍流位置80

3.2.3 卷云盾82

3.2.3.1 确定温度脊和高空脊的位置82

3.2.3.3 确定湍流位置83

3.2.3.2 确定温度梯度的位置83

3.2.4.1 确定高空反气旋的位置84

3.2.4 变形带中的卷云和水汽84

3.2.4.2 确定变形带中湍流的位置85

3.3 积状云型的解译88

3.3.1 概况88

3.3.2 确定温度槽的位置88

3.3.3 确定高空短波槽的位置91

3.3.4 确定急流轴的位置91

3.3.5 确定地面高压脊92

3.4.2.1 叶状云的特征93

3.4.2.2 与分析的关系93

3.4.1 概况93

3.4.2 叶状云93

3.4 与斜压槽有关的特征解释93

3.4.2.3 叶状云的变化95

3.4.2.4 叶状云型向逗点状云型的转变98

3.4.3 逗点云100

3.4.3.1 特征表现100

3.4.3.2 锋带中的逗点云100

3.4.3.3 冷空气中的逗点云102

3.4.3.4 逗点云和湍流102

3.4.4.1 形状特征103

3.4.4 涡旋103

3.4.4.2 与分析的关系104

3.4.4.3 涡旋和湍流105

第四章锋和波动106

4.1 典型的冷锋106

4.1.1 典型锋和分裂锋的区别106

4.1.2 冷锋云带的发展108

4.1.2.1 卫星图象上的特征108

4.1.2.2 高空分析108

4.1.2.3 地面分析和降水量分布110

4.1.2.4 用 Q 矢量表示锋生110

4.1.3 概念模式111

4.1.4 图象对分析的指导意义112

4.1.4.1 一个发展良好的冷锋112

4.1.4.2 减弱中的冷锋115

4.1.5 地面天气115

4.1.5.1 线对流115

4.1.5.2 地面锋前的降水118

4.1.5.3 地面锋后降水118

4.1.6 飑线的发展118

4.1.7 与急流的相互作用119

4.2.1 分裂锋云带的发展120

4.2.2 卫星图象上的特征120

4.2 分裂冷锋120

4.2.3 地面和高空分析121

4.2.4 概念模式和地面天气123

4.2.4.1 浅湿带123

4.2.4.2 潜在的不稳定释放123

4.2.4.3 地面锋125

4.3 暖锋126

4.3.1 简介126

4.3.2 云带126

4.3.3 暖区中云的发展128

4.3.4.2 例子132

4.3.4.1 特征132

4.3.4 分离暖锋云132

4.3.5 降水分布135

4.4 瞬时(假)锢囚136

4.4.1 概述136

4.4.2 天气尺度137

4.4.2.1 发展早期137

4.4.2.2 发展后期138

4.4.2.3 最后阶段140

4.4.3 中尺度系统142

4.4.3.1 可供考虑的地面分析模式142

4.4.3.2 降水区的移动143

4.5.1 概述144

4.5 天气尺度波动144

4.5.2 动力学145

4.5.2.1 稳定波145

4.5.2.2 不稳定波146

4.5.3 卫星图象上的特征147

4.5.4 个例分析147

4.5.4.1 一个冷锋波动147

4.5.4.2 一个稳定的暖锋波148

4.5.4.3 一个不稳定波152

4.5.4.4 高空波动155

5.1.1 引言158

第五章中纬度低压158

5.1 气旋生成前的云系特征158

5.1.2 重要因素的判识159

5.1.3 从卫星图象推断高空流型162

5.1.3.1 锋面云带和与其分离的逗点云162

5.1.3.2 只有锋面云带存在162

5.1.3.3 开始有范围有限的 E 云在下面露出的锋面云带163

5.1.3.4 有沿气流方向拉长露出 E 云的锋面云带164

5.2 气旋生成的类型164

5.2.1 引言164

5.2.2.1 冷空气中的气旋生成165

5.2.2 由积云活动加强或逗点云发展而成的气旋165

5.2.2.2 与锋面云的相互作用170

5.2.3 由主锋云系发展而成的气旋180

5.2.3.1 经向槽气旋生成180

5.2.3.2 平直槽、疏散气流的气旋生成190

5.2.3.3 诱导波气旋生成198

5.2.4 平直槽、汇合气流的气旋生成(云头)204

5.2.4.1 云头的结构209

5.2.4.2 概念模式210

5.2.4.3 地面天气213

5.2.5.1 地面低压中心的定位215

5.2.5 小结215

5.2.5.2 七类气旋生成的综述217

5.2.5.3 判断气旋类型的流程图218

5.3 与热带风暴有关的中纬度气旋生成219

5.3.1 引言219

5.3.2 热带风暴再生219

5.3.2.1 热带风暴 Helene219

5.3.2.2 热带风暴 Felix223

5.3.3 由热带风暴引发的气旋生成225

5.3.3.1 热带风暴 Hortense225

5.3.3.2 飓风 Charley227

5.3.4 预报指南230

5.4.2.1 一个锢囚的发展231

5.4.2 锢囚锋231

5.4 锢囚和成熟低压231

5.4.1 引言231

5.4.2.2 锢囚系统的地面天气234

5.4.2.3 确定锢囚点(三合点)237

5.4.2.4 中尺度现象的例子237

5.4.3 锢囚低压的云和天气241

5.4.3.1 天气尺度241

5.4.3.2 中尺度242

5.4.3.3 个例分析243

5.5.1 图象上的线索249

5.5.2 高空形势249

5.5 非加深低压249

5.5.3 个例分析250

5.6 极地低压252

5.6.1 引言252

5.6.2 与极地低压有关的天气256

5.6.3 天气尺度高空冷核中的极地低压256

5.6.4 地面槽内极地低压的发展259

5.6.5 与高空槽有关的逗点云261

5.6.6 与浅薄斜压带有关的波动261

5.6.7 逆切变极地低压264

5.6.8 地中海中的极地低压类涡旋266

6.1.2 海上云型267

6.1.1 引言267

6.1 总论267

第六章对流云型267

6.1.3 陆地云型270

6.1.3.1 卫星图象的表述270

6.1.3.2 雷达图象的表述272

6.2 洋面上初生的对流274

6.2.1 引言274

6.2.2 云型与大气结构的关系276

6.2.2.1 晴空区277

6.2.2.2 云街277

6.2.2.3 闭合细胞云277

6.2.2.4 开口细胞云278

6.2.3.2 通道3资料的使用281

6.2.3.3 暖洋流上空对流的增强281

6.2.2.5 其他云型281

6.2.3.1 热成风槽中的中尺度涡旋281

6.2.3 海洋对流的其他实例281

6.2.4 海岸附近对流的变化283

6.2.4.1 陆地的遮挡作用283

6.2.4.2 海岸下风方向云的生长283

6.2.4.3 港湾的形状对积云的影响284

6.2.4.4 地形作用产生的辐合285

6.2.4.5 陆地上空的细胞对流285

6.3.1 引言286

6.3 地形引发的对流云型286

6.3.2 与海风有关的对流287

6.3.2.1 微风条件下海岸形状的影响288

6.3.2.2 中等强度风场条件下海岸线形状的影响290

6.3.3 与陆风有关的对流291

6.3.4 内陆水体附近的陆地对流292

6.3.5 冬季云带293

6.3.5.1 内陆水体上空及其下风方的冬季云带293

6.3.5.2 冬季海岸附近的云带295

6.3.5.3 冬季对流云带总结295

6.3.7 湿地和植被对对流的影响296

6.3.6 原来的云对以后对流的影响296

6.3.8 城市对对流的影响297

6.3.9 山地上空的对流298

6.3.10 山地引发的对流和中尺度涡旋300

6.4 雷暴外流和对流的相互作用301

6.4.1 引言301

6.4.2 对流风暴的低层外流和弧状云线302

6.4.3 外流边界和新雷暴的发展303

6.5 有组织的中尺度对流系统307

6.5.1 引言307

6.5.2 风暴形成前的环境特征308

6.5.2.1 红外图象中的湿度信息308

6.5.2.3 水汽图象310

6.5.2.2 通过分析云判断大气的稳定度310

6.5.3 中尺度对流系统(MCS)的类型312

6.5.3.1 移动的飑线313

6.5.3.2 移动缓慢的飑线316

6.5.3.3 中尺度对流辐合体(MCC)316

6.5.4 中尺度对流系统(MCS)的演变过程及其生命周期319

6.5.4.1 前向传播系统323

6.5.4.2 后向传播系统324

6.5.4.3 在逗点状云型中中尺度对流系统(MCS)的演变326

6.5.5 MCSs 中的降水型327

6.5.5.2 云罩下的降水分布328

6.5.5.1 对流区和层状云区328

6.5.6 与 MCSs 相伴的剧烈天气331

6.5.6.1 边界的相互作用331

6.5.6.2 上冲云顶334

6.5.6.3 冷暖配对的图型336

6.5.6.4 楔状云系338

6.5.6.5 雷达图型标志338

6.5.7 对流预报总结343

第七章雾和低云344

7.1 辐射雾和层云344

7.1.1 白天雾的检测344

7.1.2 雾与层云的辩认344

7.1.3.2 黑雾346

7.1.3 夜间雾的检测346

7.1.3.1 双光谱法346

7.1.4 湿边界层中雾和层云的形成347

7.1.5 雾的形成及检测指南350

7.1.6 雾和层云的消散：内向混合作用351

7.1.7 雾消散预报指南353

7.2 海雾354

7.2.1 白天图象354

7.2.2 夜间图象357

7.2.3 海雾的移动358

7.2.4 海岸线及其它中尺度系统对雾的影响359

7.3.1 层积云的外貌361

7.3 层积云361

7.3.2 层积云的重要性362

7.3.3 层积云的物理环境和演变362

7.3.4 层积云的移动363

7.3.5 层积云云顶温度的卫星观测364

7.3.6 层积云的小尺度结构365

第八章山地和极区现象367

8.1 山地云367

8.1.1 背风波和地形卷云367

8.1.2 推断湍流发生的区域369

8.1.3 其他个例371

8.2.1 焚风云壁372

8.2 山脉的障碍效应：焚风372

8.2.2 雾375

8.3 极地现象376

8.3.1 极地图象中云的判识376

8.3.1.1 可见光和红外图象376

8.3.1.2 3.7μm(近红外)图象377

8.3.1.3 云与海冰的区分378

8.3.2 高纬地区的云型378

8.3.2.1 对流云378

8.3.2.2 层状云378

8.3.3.1 下泄流379

8.3.3.2 下坡风379

8.3.3 地形现象379

8.3.2.3 卷云379

8.3.3.3 背风坡效应380

8.3.3.4 风和海冰的运动380

8.3.4 极区涡旋381

8.3.4.1 冰缘涡旋381

8.3.4.2 极地低压381

8.3.4.3 极地中纬度低压381

专用词汇和缩略语383

参考文献388