气象卫星及其应用（上）

杨军

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内容简介
《气象卫星及其应用》编写人员
《现代气象业务丛书》编写委员会成员
《现代气象业务丛书》审定专家组成员
《现代气象业务丛书》编写委员会办公室成员
前言
总序
第1章气象卫星和卫星气象
1.1 绪论
1.1.1 极轨气象卫星的诞生及其发展
1.1.2 静止轨道气象卫星的出现与发展
1.1.3 我国气象卫星的发展历程
1.1.4 卫星气象学的兴起与卫星资料的应用
1.2 气象卫星
1.2.1 轨道特征
1.2.2 探测能力及其特点
1.2.3 我国气象卫星和全球气象卫星观测
1.3 卫星气象学及其研究内容
1.3.1 现状
1.3.2 研究内容
1.3.3 发展
参考文献
第2章气象卫星遥感原理
2.1 遥感基本概念
2.1.1 遥感
2.1.2 电磁辐射基本概念
2.1.3 遥感电磁辐射原理
2.2 辐射传输和遥感探测原理
2.2.1 太阳辐射（彭望琭等，2002）
2.2.2 地球辐射（彭望琭等，2002）
2.2.3 大气吸收和散射
2.2.4 辐射传输（冯绚，2007）
2.2.5 遥感探测应用（廖国男，2004）
2.3 遥感探测数据特性
2.3.1 空间分辨率和几何特性
2.3.2 辐射测量精度和定标
2.3.3 光谱分辨率
2.3.4 时间分辨率
参考文献
第3章气象业务对卫星遥感的需求
3.1 天气分析的卫星观测需求
3.1.1 天气分析特点及发展趋势
3.1.2 关键大气参量
3.2 数值天气预报的卫星观测需求
3.2.1 数值天气预报现状及发展
3.2.2 国外数值天气预报的发展趋势
3.2.3 我国数值预报的现状
3.2.4 我国业务数值预报模式的未来发展
3.2.5 关键参量
3.3 气候与气候变化观测需求
3.3.1 现状和发展
3.3.2 中国气候系统观测中卫星遥感探测的现状和评价
3.3.3 关键参量
3.4 农业生态资源环境和灾害监测的卫星观测需求
3.4.1 卫星监测灾害的现状发展和需求
3.4.2 关键参量
参考文献
第4章气象卫星遥感仪器
4.1 光学成像类遥感仪器
4.1.1 扫描辐射计
4.1.2 中分辨率光谱成像仪
4.1.3 闪电成像仪
4.2 光学探测类遥感仪器
4.2.1 第一代红外探测仪器
4.2.2 红外高光谱探测仪
4.2.3 近红外高光谱探测器
4.2.4 紫外臭氧探测器
4.2.5 辐射收支探测器
4.2.6 偏振和方向性成像仪
4.3 被动微波遥感仪器
4.3.1 微波成像遥感器
4.3.2 微波探测遥感器
4.4 主动遥感探测器
4.4.1 降水测量雷达
4.4.2 微波散射计
4.4.3 微波云雷达
4.4.4 激光雷达
4.4.5 导航卫星掩星大气探测仪
参考文献
第5章全球气象卫星观测系统
5.1 中国风云气象卫星观测系统
5.1.1 中国第一代气象卫星观测系统
5.1.2 中国第二代气象卫星观测系统
5.2 国际气象卫星观测系统
5.2.1 美国气象卫星观测系统
5.2.2 欧洲气象卫星观测系统
5.2.3 其他国家气象卫星观测系统
5.3 国际组织及空间观测计划
5.3.1 世界气象组织(WMO)空间计划司
5.3.2 气象卫星协调组织
5.3.3 全球观测系统综合协调
5.3.4 WMO气候观测计划
5.3.5 地球观测组织(GEO)与全球综合地球观测系统(GEOSS)
参考文献
第6章地面应用系统
6.1 地面应用系统概述
6.1.1 地面应用系统的作用与地位
6.1.2 地面应用系统简述
6.2 极轨气象卫星地面应用系统
6.2.1 主要任务及技术特点
6.2.2 系统组成与功能
6.2.3 系统结构及处理流程
6.3 静止气象卫星地面应用系统
6.3.1 主要任务与技术特点
6.3.2 系统组成与功能
6.3.3 系统结构与处理流程
参考文献
第7章数据接收与运行控制
7.1 极轨气象卫星数据接收
7.1.1 概述
7.1.2 极轨气象卫星星地数据传输技术
7.1.3 国内外接收站网布局
7.1.4 极轨数据接收站
7.1.5 数据通信与传输
7.2 静止气象卫星数据接收
7.2.1 概述
7.2.2 星地信息传输
7.2.3 指令数据接收站
7.2.4 地面数据通信与传输
7.2.5 广州CDAS异地备份站
7.3 业务运行控制系统
7.3.1 概述
7.3.2 极轨卫星运行控制系统
7.3.3 静止气象卫星运行控制中心
参考文献
第8章数据预处理与产品生成
8.1 概述
8.2 极轨系列风云卫星数据预处理
8.2.1 遥感数据地理定位
8.2.2 遥感数据辐射定标
8.2.3 极轨卫星遥感数据预处理产品介绍
8.3 静止系列风云卫星数据预处理
8.3.1 遥感图像地理定位
8.3.2 遥感数据辐射定标
8.3.3 图像配准与归一化
8.3.4 静止气象卫星展宽云图生成过程
8.3.5 静止气象卫星标称投影
8.4 极轨气象卫星产品
8.4.1 概述
8.4.2 云和辐射产品
8.4.3 大气参数与大气成分产品
8.4.4 地表参数反演产品
8.4.5 海洋参数反演产品
8.5 静止气象卫星产品
8.5.1 静止气象卫星产品概述
8.5.2 图像产品
8.5.3 云和辐射产品
8.5.4 大气参数反演产品
8.5.5 陆地参数反演产品
8.5.6 海洋参数反演产品
8.6 风云卫星辐射校正与产品真实性检验
8.6.1 基本原理
8.6.2 辐射校正场布局
8.6.3 辐射校正场的业务运行
8.6.4 产品真实性检验
8.6.5 未来展望
参考文献
第9章资料存档与分发服务
9.1 概述
9.2 卫星资料种类和时效
9.2.1 资料种类
9.2.2 存档资料种类和年限
9.2.3 资料与产品时效
9.2.4 存档规模
9.3 资料存档
9.3.1 系统组成
9.3.2 系统功能
9.3.3 系统流程
9.3.4 存档策略
9.4 资料分发与共享服务方式
9.4.1 资料政策
9.4.2 分发途径
9.4.3 资料格式简介
9.5 实时资料分发
9.5.1 系统组成
9.5.2 系统功能
9.5.3 分发流程
9.6 资料服务网站
9.6.1 系统组成
9.6.2 系统功能
9.6.3 用户服务策略
9.6.4 系统流程
9.7 国外卫星资料获取
9.7.1 国外数据检索和获取网站介绍
9.7.2 全球重要卫星数据集介绍
第10章用户利用站
10.1 概述
10.2 极轨气象卫星用户利用站
10.2.1 利用站的组成
10.2.2 主要功能
10.2.3 技术参数
10.2.4 建站环境要求
10.2.5 接收处理流程
10.3 静止气象卫星用户利用站
10.3.1 利用站的组成
10.3.2 主要功能
10.3.3 技术参数
10.3.4 建站环境要求
10.3.5 接收处理流程
10.4 低速率信息传输用户利用站介绍
10.4.1 LRIT数据的接收方法
10.4.2 LRIT用户利用站介绍
10.5 FENGYUNCast用户利用站
10.5.1 利用站的组成
10.5.2 利用站主要功能
10.5.3 主要技术参数
10.5.4 接收处理流程
10.6 气象卫星监测分析服务系统
10.6.1 系统概述
10.6.2 系统功能
10.6.3 软件版本
10.6.4 系统详细描述
第11章云和辐射
11.1 云检测
11.1.1 基本原理
11.1.2 云检测方法
11.1.3 误差分析
11.2 云分类
11.2.1 云分类的主要原理
11.2.2 云分类算法
11.2.3 云分类的误差分析
11.3 云顶温度和高度
11.3.1 基本原理
11.3.2 计算方法
11.3.3 误差分析
11.4 云量
11.4.1 基本原理
11.4.2 计算方法
11.4.3 误差分析
11.5 云相态
11.5.1 基本原理
11.5.2 判识方法
11.5.3 误差分析
11.6 云光学厚度和云滴粒子有效半径
11.6.1 双通道反演云光学厚度和有效粒子半径的计算
11.6.2 误差分析
11.7 辐射参数——宽波段大气顶辐射通量计算
11.7.1 计算方法的原理
11.7.2 计算方法
11.7.3 误差分析
11.8 辐射参数——窄通道射出长波辐射计算
11.8.1 基本原理
11.8.2 计算方法
11.8.3 产品误差分析
11.9 地面入射太阳辐射
11.9.1 计算方法原理
11.9.2 计算方法
11.10 黑体辐射亮度温度
11.10.1 算法原理
11.10.2 计算方法
参考文献
第12章大气参数反演
12.1 大气温度和湿度廓线
12.1.1 基本原理
12.1.2 大气参数反演方法
12.1.3 误差分析
12.2 大气可降水
12.2.1 基本原理
12.2.2 计算方法
12.2.3 误差分析
12.3 降水
12.3.1 基本原理
12.3.2 计算方法
12.3.3 误差分析
12.4 GPS掩星探测大气参数
12.4.1 基本原理
12.4.2 计算方法
12.4.3 误差分析
12.5 大气运动矢量
12.5.1 基本原理
12.5.2 计算方法
12.5.3 误差分析
12.6 降水云廓线
12.6.1 基本原理
12.6.2 计算方法
12.6.3 误差分析
参考文献
第13章大气成分反演
13.1 大气气溶胶
13.1.1 基本原理
13.1.2 资料处理方法
13.1.3 误差分析
13.2 臭氧总量
13.2.1 基本原理
13.2.2 FY—3/TOU臭氧总量反演计算方法
13.2.3 误差分析
13.3 臭氧廓线
13.3.1 基本原理
13.3.2 计算方法
13.3.3 误差分析
13.4 二氧化碳
13.4.1 基本原理
13.4.2 资料处理方法
13.4.3 误差分析
13.5 甲烷
13.5.1 基本原理
13.5.2 资料处理方法
13.5.3 误差分析
13.6 一氧化碳
13.6.1 基本原理
13.6.2 计算方法
13.6.3 误差分析
13.7 二氧化硫
13.7.1 基本原理
13.7.2 计算方法
13.7.3 误差分析
13.8 氮氧化物
13.8.1 基本原理
13.8.2 计算方法
13.8.3 误差分析
参考文献
第14章地表参数反演
14.1 植被指数
14.1.1 基本原理
14.1.2 计算方法
14.1.3 误差分析
14.2 陆表反射比
14.2.1 基本原理
14.2.2 计算方法
14.2.3 误差分析
14.3 地表反照率
14.3.1 基本原理
14.3.2 计算方法
14.3.3 误差分析
14.4 陆表温度
14.4.1 基本原理
14.4.2 计算方法
14.4.3 误差分析
14.5 土壤湿度
14.5.1 基本原理
14.5.2 计算方法
14.5.3 误差分析
14.6 积雪参数
14.6.1 基本原理
14.6.2 计算方法
14.6.3 误差及局限性分析
参考文献
第15章海洋参数反演
15.1 海面温度
15.1.1 基本原理
15.1.2 计算方法
15.1.3 误差分析
15.2 洋面风
15.2.1 基本原理
15.2.2 计算方法
15.2.3 误差分析
15.3 离水辐射
15.3.1 基本原理
15.3.2 计算方法
15.3.3 误差分析
15.4 水体固有光学量
15.4.1 基本原理
15.4.2 计算方法
15.4.3 误差分析
15.5 水色因子浓度
15.5.1 基本原理
15.5.2 计算方法
15.5.3 误差分析
15.6 海冰
15.6.1 基本原理
15.6.2 计算方法
15.6.3 误差分析
参考文献
第16章卫星资料在天气分析预报中的应用
16.1 卫星云图分析思路
16.1.1 卫星云图诊断分析的物理气象学思路
16.1.2 卫星云图诊断分析的动力气象学思路
16.1.3 卫星资料的优势和局限
16.1.4 本章的内容和资料来源
16.2 不同通道图像的解释
16.2.1 可见光图像的解释
16.2.2 长波红外图像的解释
16.2.3 水汽图像的解释
16.2.4 中波红外通道图像的解释和应用
16.3 卫星图像上云和地物的图像特征
16.3.1 卷状云
16.3.2 层状云
16.3.3 积状云
16.3.4 气溶胶
16.3.5 海面特征
16.3.6 陆面特征
16.4 天气尺度系统卫星图像特征
16.4.1 锋面云系
16.4.2 涡旋云系
16.4.3 地面反气旋云系
16.4.4 急流云系
16.5 水汽边界型
16.5.1 高空脊前的边界
16.5.2 高空槽前的边界
16.5.3 与阻塞形势有关的边界
16.5.4 对流系统的头边界
16.5.5 没有重要天气意义的边界
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
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
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
16.5.9 干涌和底涌底部附近的天气
16.6 温带气旋卫星图像特征
16.6.1 温带气旋的组成结构
16.6.2 温带气旋的生命周期
16.6.3 我国的温带气旋及其生成特征
16.6.4 干带在温带气旋发生发展以及预报中的作用
16.6.5 干带的类型
16.6.6 动力干带的生命周期
16.7 中高纬度高空冷涡
16.7.1 高空冷涡的动力结构
16.7.2 高空冷涡的云系特征
16.7.3 高空冷涡的发展和移动
16.7.4 高空冷涡与温带气旋的差别
16.8 夏季淮河流域强降水卫星图像特征
16.8.1 夏季淮河流域强降水的卫星图像特征
16.8.2 夏季淮河流域雨带的生命史
16.9 中尺度对流天气系统云系
16.9.1 成熟强对流系统的结构特征
16.9.2 中尺度对流系统发生的大尺度环流条件
16.9.3 有组织的中尺度对流系统
16.10 热带云系
16.10.1 热带大气环流特征
16.10.2 热带大气低频振荡(Madden-Julian Oscillation)云系
16.10.3 热带辐合带
16.10.4 热带云团
16.10.5 东风波云系
16.10.6 热带地区高空冷涡
16.10.7 对流层上部槽(TUTT)
16.10.8 副热带高压
16.11 热带气旋的云系
16.11.1 热带气旋各阶段典型的卫星云图特征
16.11.2 应用水汽图像资料预报热带气旋的移动路径
16.12 中低纬度云系的相互作用
16.12.1 适当强度冷空气对台风的维持和加强作用
16.12.2 孟加拉湾风暴和南支西风槽的结合
16.12.3 热带云涌
16.12.4 热带气旋对中纬度环流系统的影响
参考文献
第17章卫星资料在气候分析中的应用
17.1 长序列卫星遥感气候数据集的建立
17.1.1 长序列卫星遥感数据再处理
17.1.2 长序列卫星遥感产品数据集
17.2 卫星资料在气候监测和预测中的应用
17.2.1 卫星资料在海面温度监测分析中的应用
17.2.2 卫星资料在积雪监测分析中的应用
17.2.3 卫星资料在季风分析中的应用
17.3 卫星资料在气候模式中的应用
17.3.1 卫星资料在陆面模式同化中的应用
17.3.2 卫星资料在海洋模式同化中的应用
17.4 卫星资料在气候变化研究中的应用
17.4.1 卫星遥感云量在气候变化分析中的应用
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
17.4.3 辐射收支在气候变化分析中的应用
参考文献
第18章数值天气预报应用
18.1 引言
18.1.1 气象卫星在数值预报发展中的地位与作用
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
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
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
18.1.5 从数值预报看卫星资料的特点
18.1.6 历史情况
18.2 卫星资料的同化
18.2.1 资料同化的基本问题以及同化策略
18.2.2 卫星快速辐射传输模式
18.2.3 卫星资料同化的基本理论
18.2.4 卫星垂直探测器观测资料的直接同化
18.2.5 大气运动矢量在资料同化中的应用
18.2.6 星载散射计资料的同化
18.2.7 受云与降水影响的卫星微波观测资料同化
18.3 GPS观测资料的同化
18.3.1 GPS掩星反演的温湿度廓线的同化
18.3.2 GPS掩星反演的折射率资料的直接变分同化
18.3.3 GPS掩星观测弯曲角资料的直接变分同化
18.4 卫星观测数据在数值预报中同化的质量控制
18.4.1 卫星观测资料的稀疏化
18.4.2 卫星辐射资料的质量控制
18.4.3 卫星辐射资料的偏差订正
18.5 我国业务数值预报中的卫星资料同化与应用
18.5.1 历史与现状
18.5.2 发展的重点
参考文献
第19章生态与农业气象应用
19.1 生态监测应用
19.1.1 植被指数长势监测
19.1.2 土地覆盖监测
19.1.3 中国陆地生态系统净初级生产力遥感估算
19.1.4 荒漠化监测及其应用
19.2 农业气象应用
19.2.1 中国农业生态系统光能利用率的时空分布
19.2.2 作物遥感估产
19.2.3 作物类型识别及面积估算监测
参考文献
第20章环境与灾害监测应用
20.1 干旱监测及其应用
20.1.1 干旱监测原理和方法
20.1.2 个例分析
20.2 水体面积变化与洪涝监测及其应用
20.2.1 监测原理与方法
20.2.2 个例分析
20.3 水环境监测
20.3.1 内陆湖泊蓝藻水华监测及其应用
20.3.2 海洋藻类监测及其应用
20.3.3 河口泥沙监测及其应用
20.4 火情监测及其应用
20.4.1 监测原理和方法
20.4.2 个例分析
20.5 沙尘天气的卫星遥感监测
20.5.1 沙尘遥感监测的原理
20.5.2 沙尘暴卫星遥感监测方法
20.6 雾监测及其应用
20.6.1 监测原理和方法
20.6.2 个例分析
20.7 积雪监测及其应用
20.7.1 监测原理和方法
20.7.2 个例分析
20.8 海冰与冰凌监测及其应用
20.8.1 海冰冰凌监测原理和方法
20.8.2 个例分析
20.9 城市热环境监测
20.9.1 城市热环境遥感监测的原理和方法
20.9.2 个例分析
20.10 火山爆发监测和应用
20.10.1 监测原理与方法
20.10.2 个例分析
参考文献
第21章总结
21.1 己经取得的成就
21.2 地面系统的贡献
21.2.1 风云气象卫星的规划
21.2.2 地面系统的建设
21.2.3 风云气象卫星的数据处理
21.2.4 风云气象卫星的业务运行和服务
21.2.5 风云气象卫星的应用
21.2.6 风云气象卫星地面应用系统的工作经验
21.3 差距和不足
21.3.1 定量遥感观测的精度
21.3.2 卫星资料进入了数值预报初始场的同化
21.3.3 云图的判读和应用
附录缩略语

简介

版权

气象卫星及其应用（上）