《卫星气象学》课件：第1章 绪论0.ppt

1、卫星气象学2015.3 蓝光东第一章 绪论卫星观测不仅是气象观测的重要组成部分，而且是未来地球信息观测的主流。卫星观测不仅是气象观测的重要组成部分，而且是未来地球信息观测的主流。本章主要内容：本章主要内容：1、卫星气象学与卫星遥感、卫星气象学与卫星遥感2、卫星资料在大气科学和其它领域中、卫星资料在大气科学和其它领域中的应用的应用3、气象卫星种类及其发展概况、气象卫星种类及其发展概况第第1节节 卫星气象学与卫星遥感卫星气象学与卫星遥感 一、气象卫星和卫星气象学一、气象卫星和卫星气象学n气象卫星气象卫星-专门用于气象目的（气象要素专门用于气象目的（气象要素的探测）的卫星。的探测）的卫星。n卫星气象

2、学卫星气象学-指研究如何利用气象卫星探指研究如何利用气象卫星探测各种气象要素，并将卫星探测资料应用测各种气象要素，并将卫星探测资料应用到大气科学的一门学科。到大气科学的一门学科。 卫星气象学的主要内容卫星气象学的主要内容 1、研究大气目标物（各类吸收气体）、云和地表等研究大气目标物（各类吸收气体）、云和地表等的辐射光谱特性及电磁辐射在大气中的传输规律；的辐射光谱特性及电磁辐射在大气中的传输规律； 2、寻找从卫星探测获取大气中主要气象要素和大气、寻找从卫星探测获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法。包括最佳光谱段选取的研究，传现象的理论和方法。包括最佳光谱段选取的研究，传感器的设计研究，以

3、及气象卫星资料反演方法的研究；感器的设计研究，以及气象卫星资料反演方法的研究； 3、气象卫星资料的接收、处理和存贮、质量控制；、气象卫星资料的接收、处理和存贮、质量控制； 4、气象卫星资料在天气预报、大气科学研究中的应、气象卫星资料在天气预报、大气科学研究中的应用，以及在其它有关领域中的应用（如监测森林大火用，以及在其它有关领域中的应用（如监测森林大火等）。等）。 二、气象卫星遥感二、气象卫星遥感n遥感遥感：在一定距离之外，不直接接触被测物体：在一定距离之外，不直接接触被测物体和有关物理现象，通过探测仪器接收来自被测和有关物理现象，通过探测仪器接收来自被测物体反射或发射的电磁辐射信息，并对其进

4、行物体反射或发射的电磁辐射信息，并对其进行处理、分类和识别的一种技术。处理、分类和识别的一种技术。n传感器传感器：收集电磁辐射信息的装置（如扫描辐：收集电磁辐射信息的装置（如扫描辐射仪、相机等）射仪、相机等）n遥感的遥感的分类分类： 1、按工作方式分主动遥感和被动遥感： 主动遥感主动遥感：仪器接收由仪器本身发射经被测物体反射、散射回来的电磁辐射，再根据接收的电磁辐射特征来识别和推断目标物的特性（人工源遥感）； 被动遥感被动遥感：测量目标物发射的电磁辐射或反射自然源（如太阳辐射）发射的电磁辐射来识别目标物特征（自然源遥感）。n遥感的分类：遥感的分类： 2、按探测器的电磁波谱段分为紫外遥感、可见光

5、遥感、红外遥感和微波遥感等； 3、按探测信息形式可分为图像方式和非图像方式。气象卫星遥感气象卫星遥感 卫星遥感：卫星遥感：n气象卫星遥感气象卫星遥感： 利用气象卫星对大气进行遥感探测。利用气象卫星对大气进行遥感探测。 卫星遥感技术包括卫星遥感技术包括： 1、遥感信息的获取方法的研究（与传感器有关）；遥感信息的获取方法的研究（与传感器有关）； 2、各类目标物的光谱特性和遥感信息传输规律的研各类目标物的光谱特性和遥感信息传输规律的研究；究； 3、遥感数据的处理和分析技术的研究。、遥感数据的处理和分析技术的研究。 三三 、气象卫星的观测特点、气象卫星的观测特点 1、实现全球和大范围观测；实现全球和大

6、范围观测； 2 2、在空间自上而下观测；、在空间自上而下观测； 3 3、采用遥感探测方式；、采用遥感探测方式； 卫星观测方法优势卫星观测方法优势:空间覆盖优势空间覆盖优势n极轨气象卫星在约极轨气象卫星在约900km的高空对地观测，一条轨道的高空对地观测，一条轨道的扫描宽度就可达的扫描宽度就可达3000km，每天都可以得到覆盖全球，每天都可以得到覆盖全球的资料；的资料；n地球静止卫星在地球静止卫星在36万公里的高空观测地球，一颗静万公里的高空观测地球，一颗静止卫星的观测面积就可达止卫星的观测面积就可达1亿亿7千万平方公里，约为地千万平方公里，约为地球表面的球表面的13；n卫星的大范围观测，使人类

7、第一次获得几乎无常规观卫星的大范围观测，使人类第一次获得几乎无常规观测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料；测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料；n目前已经可以通过卫星观测系统，获取全球或任何感目前已经可以通过卫星观测系统，获取全球或任何感兴趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料，不兴趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料，不受国界限制受国界限制极轨气象卫星具有全球观测能力极轨气象卫星具有全球观测能力14条轨道合成的全球图像条轨道合成的全球图像三颗静止卫星即三颗静止卫星即可获取覆盖全球可获取覆盖全球的观测资料的观测资料卫星观测方法优势卫星观测方法优势:时间取样优势时间取样优势n气象卫星观测可

8、以大大地改善资料的时间取样气象卫星观测可以大大地改善资料的时间取样频次。特别是静止气象卫星双星可获得每频次。特别是静止气象卫星双星可获得每15分分钟一次的大范围实时资料，非常有利于对灾害钟一次的大范围实时资料，非常有利于对灾害性天气进行动态监测；性天气进行动态监测；n双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供4次全次全球覆盖的图象资料和垂直探测资料。而常规高球覆盖的图象资料和垂直探测资料。而常规高空站每天只在空站每天只在00时时12时（世界时）进行两次观时（世界时）进行两次观测，且无法观测海洋和无人地区。测，且无法观测海洋和无人地区。卫星观测方法优势卫星观测方法优

9、势资料一致性优势资料一致性优势n与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均一性和好的代表性；一性和好的代表性；n尽管世界气象组织（尽管世界气象组织（WMO）已经颁布了一系列规范，）已经颁布了一系列规范，来统一常规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避来统一常规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避免不同国家和地区、使用不同仪器和方法获得的资料免不同国家和地区、使用不同仪器和方法获得的资料的不一致性；的不一致性；n站分布的不均匀等使资料的不确定性增加站分布的不均匀等使资料的不确定性增加(点点)；n气象卫星是在气象卫星是在较长一段时期较长一段时期内使用

10、内使用同一仪器同一仪器对全球进对全球进行观测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。行观测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。卫星资料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有卫星资料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有较好的区域代表性较好的区域代表性(面面)。卫星观测方法优势卫星观测方法优势:综合参数观测优势综合参数观测优势n气象卫星从大气层外这个新视角观测地球气象卫星从大气层外这个新视角观测地球大气系统。大气系统。有些重要的气候变量，特别是通过整个垂直方向大有些重要的气候变量，特别是通过整个垂直方向大气层的积分参数，如地气系统的反照率、大气顶的气层的积分参数，如地气系统的反照率、大气

11、顶的地气系统射出长波辐射，只能通过气象卫星观测获地气系统射出长波辐射，只能通过气象卫星观测获得；得；n目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大气温度和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云气温度和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云顶温度、风场、云参数、冰雪覆盖、云中液态水含顶温度、风场、云参数、冰雪覆盖、云中液态水含量和降水量、臭氧总量和廓线、陆地下垫面状态植量和降水量、臭氧总量和廓线、陆地下垫面状态植被状况等诸多重要气候和环境参数，这是被状况等诸多重要气候和环境参数，这是任何其它任何其它观测手段所不能观测的观测手段所不能观测的。这是一场观测方法

12、的重要。这是一场观测方法的重要变革。变革。第第2节节 卫星资料在大气科学和其它领域的应用卫星资料在大气科学和其它领域的应用一、在大气科学领域中的应用n1、卫星资料是日常天气分析预报的重要依据。 n2、监视暴雨、强雷暴等灾害性天气系统 n3、监视热带洋面上的低压、台风等天气系统 n4、改进中长期天气预报 n5、为数值天气预报提供资料 n6、在气候研究方面的应用 105E赤道上空每半小时测得一幅全圆盘图像台风监测台风监测贵州望谟、罗甸大暴雨卫星云图分析贵州望谟、罗甸大暴雨卫星云图分析 干旱监测干旱监测干旱监测干旱监测渤海、黄海西北部以及山东半岛南部海域有大雾覆盖，部分雾区上空有云覆盖。卫星监测到的

13、海上大雾影响面积约为10.8万平方公里响。 监测显示，湖南中部、江西西北部和东北部、安徽南部有大雾覆监测显示，湖南中部、江西西北部和东北部、安徽南部有大雾覆盖，部分地区的雾区上空有低云遮挡盖，部分地区的雾区上空有低云遮挡,大雾影响面积约为大雾影响面积约为2.4万平万平方公里方公里 在河南、安徽和山东三省交界地区出现了轻到大雾（包括雾凇）天气，其中部分雾区被云覆盖。经估算雾区面积大约有2.1万平方公里。雾区给当地的交通带来不同程度的影响。 强沙尘暴监测 2001.4.7. 气象卫星监测到新疆南部塔里木盆地出现了沙尘天气。受冷空气影响，塔里木盆地东部发生沙尘天气，沙尘在偏东大风的输送下自罗布泊向西

14、南方向扩散。由于沙尘强度较弱，且发生在荒漠地区，其造成的影响有限。 2005年2月15日16：41分（北京时间）气象卫星NOAA-16在飞跃南亚上空时，观测到在巴基斯坦、印度边境地区大范围的沙尘天气。在地面西风的作用下，两国边境地区的荒漠地区发生严重的沙尘天气，黄色的沙尘与周围覆盖有绿色植被的地区形成强烈反差。随风向，沙尘向下游地区扩散，印度境内受到的影响相对较大。 灰霾的扩散过程监测灰霾的扩散过程监测(03(03年年1212月月22-2522-25日日 ) )气溶胶监测气溶胶监测卫星监测海面温度 二、在其它领域的应用二、在其它领域的应用 1、为农业提供气象资料；为农业提供气象资料；2、 监视

15、森林大火、地表热异常；监视森林大火、地表热异常；3、卫星资料在水文方面的应用；卫星资料在水文方面的应用；4、为海洋活动提供气象资料；为海洋活动提供气象资料；5、为航空提供飞行保障；为航空提供飞行保障；6、为军事提供气象服务；为军事提供气象服务；7、空间环境监视、空间环境监视风云一号监测中国及周边地区植被风云一号监测中国及周边地区植被植被监测植被监测用用TMTM卫星资料制作的广州植被指数图卫星资料制作的广州植被指数图2003年年5月月19日大兴安岭森林火灾卫星监测图像，为火日大兴安岭森林火灾卫星监测图像，为火灾扑救提供了及时准确信息灾扑救提供了及时准确信息地理信息系统准确定位火 点2003200

16、3年年7 7月月7 7日中国淮河流域洪涝监测图日中国淮河流域洪涝监测图卫星遥感中国气候生态资源调查图集64个图幅；250米分辨率Natural & Human Induced Disasters自然和人为的灾害自然和人为的灾害Human Health & Well-Being人类健康和福利人类健康和福利Energy Resources能源能源Climate Variability & Change气候变化气候变化Water Resources水资源水资源Weather Information, Forecasting & Warning气象信息，预报和预警气象信息，预报和预警Terrestri

17、al, Coastal & Marine Ecosystems陆地，海岸带和海陆地，海岸带和海洋生态系统洋生态系统Sustainable Agriculture & Desertification可持续农业和荒可持续农业和荒漠化漠化Biodiversity生物多样性生物多样性 气象卫星的资料产品气象卫星的资料产品 1 1、 图像产品和数值产品图像产品和数值产品 1.1.图像产品图像产品 2.2.数值产品数值产品2 2、业务产品业务产品 1.1.气象资料产品，有各类云图、垂直探空、高中低层风、水汽气象资料产品，有各类云图、垂直探空、高中低层风、水汽含量、云量、雨量、臭氧总含量、气溶胶含量、辐射收

18、支等；含量、云量、雨量、臭氧总含量、气溶胶含量、辐射收支等； 2.2.海洋资料产品，有海表温度、海色、洋面风、洋面高度、海海洋资料产品，有海表温度、海色、洋面风、洋面高度、海洋环流和极区海冰等；洋环流和极区海冰等； 3.3.水文资料产品，有半球及区域的冰雪覆盖图、河流雪盖等；水文资料产品，有半球及区域的冰雪覆盖图、河流雪盖等； 4.4.陆地资料产品，有地表温度、土壤湿度、冰雪盖、植被指数陆地资料产品，有地表温度、土壤湿度、冰雪盖、植被指数等；等； 5.5.空间环境监测资料，有太阳质子、粒子、电子密度流、能谱空间环境监测资料，有太阳质子、粒子、电子密度流、能谱等等 一、气象卫星的种类一、气象卫星

19、的种类 按轨道分：按轨道分：1 1、极轨卫星和静止卫星极轨卫星和静止卫星 按所承担的任务分：按所承担的任务分：2 2、实验卫星和业务卫星实验卫星和业务卫星 第第3节节 气象卫星的种类及其发展概况气象卫星的种类及其发展概况二、气象卫星的发展历史二、气象卫星的发展历史 1 1、 极轨卫星的发展历史极轨卫星的发展历史 1.1.美国的极轨业务卫星美国的极轨业务卫星 TOS/ESSATOS/ESSA（TIROSTIROS业务卫星业务卫星/ /环境科学管理局卫星）系列环境科学管理局卫星）系列 ITOS/NOAAITOS/NOAA（改进的（改进的TIROSTIROS业务卫星业务卫星/ /国家海洋大气管理局）

20、系列国家海洋大气管理局）系列 TIROS-N/NOAATIROS-N/NOAA系列系列 2.2.苏联的极轨卫星苏联的极轨卫星METEOPMETEOP（流星）系列（流星）系列 3.3.中国的极轨卫星中国的极轨卫星FY-1FY-1，FY-3FY-3（风云）卫星系列（风云）卫星系列 2 2、 静止卫星的发展历史静止卫星的发展历史 1.ATS1.ATS（全称（全称application technology satellite,application technology satellite,应用技术卫星）应用技术卫星） 2.SMS/GOES2.SMS/GOES（同步气象卫星（同步气象卫星/ /对地静

21、止业务环境卫星）对地静止业务环境卫星） 3.Meteosat3.Meteosat 4.GMS 4.GMS 5.Insat 5.Insat 6.GOMS (geostationary operational meteorological satellite) 6.GOMS (geostationary operational meteorological satellite) 7.FY-2 7.FY-2 8.EOS (earth observing system) 8.EOS (earth observing system)三、未来的气象卫星发展三、未来的气象卫星发展 1 1、 极轨卫星的发展极

22、轨卫星的发展 1.1.美国未来的极轨卫星美国未来的极轨卫星-NPOESS-NPOESS 国家极轨业务环境卫星系统国家极轨业务环境卫星系统NPOESSNPOESS： national polar-orbiting operational environmental satellite system national polar-orbiting operational environmental satellite system 2. 2.欧洲未来的极轨卫星欧洲未来的极轨卫星-METOP-METOP系列系列 气象业务项目气象业务项目(Meteosat operational programme(

23、Meteosat operational programme) )极轨卫星系列极轨卫星系列 3.3.美欧联合的业务极轨卫星系列三星组网的全球极轨业务卫星系列美欧联合的业务极轨卫星系列三星组网的全球极轨业务卫星系列 4.4.中国的极轨卫星中国的极轨卫星FY-3FY-3卫星系列卫星系列 2 2、 静止卫星的发展静止卫星的发展 1.1.日本日本MTSATMTSAT卫星卫星 2.2.印度的印度的INSAT-INSAT-卫星卫星 3.3.欧洲的欧洲的MSGMSG卫星卫星 4.4.俄罗斯的俄罗斯的GOMS-N2GOMS-N2卫星卫星 5.5.中国的中国的FY-4FY-4卫星卫星 6.6.美国的下一代静止气

24、象卫星美国的下一代静止气象卫星GOES-NGOES-NGOES-QGOES-Q系列卫星系列卫星 3 3、 气象卫星的发展方向气象卫星的发展方向 1. 1. 极轨卫星的发展方向极轨卫星的发展方向 1.1.遥感探测仪器的改进将开辟新的遥感波段，增加通道数，以便遥感探测仪器的改进将开辟新的遥感波段，增加通道数，以便区分不同的遥感对象，提高分辨率，发展微波遥感和主动遥感，向区分不同的遥感对象，提高分辨率，发展微波遥感和主动遥感，向“高光谱、高精度和高分辨率，全天候）方向发展高光谱、高精度和高分辨率，全天候）方向发展 2.2.发展极轨平台，开展综合应用。平台可安放气象、水文、海洋、发展极轨平台，开展综合

25、应用。平台可安放气象、水文、海洋、资源勘察等各种探测仪，一台多用（如资源勘察等各种探测仪，一台多用（如EOSEOS） 3.3.联合运行。联合运行。 2.2.静止卫星的发展方向静止卫星的发展方向 1.1.自旋改为三轴稳定，使垂直探测与成像同时进行，观测时间缩自旋改为三轴稳定，使垂直探测与成像同时进行，观测时间缩短，对地观测的时间利用率提高，卫星定位精度也得到提高；短，对地观测的时间利用率提高，卫星定位精度也得到提高； 2.2.改进遥感仪器，提高频率分辨率（增设通道）和空间分辨率改进遥感仪器，提高频率分辨率（增设通道）和空间分辨率全球大气探测的现状全球大气探测的现状q占全球面积占全球面积70%70

26、%以上的广阔的海洋、高原、沙以上的广阔的海洋、高原、沙漠和两极地区，常规大气探测严重缺乏漠和两极地区，常规大气探测严重缺乏; ;q中、小尺度天气预报和研究，在目前常规探中、小尺度天气预报和研究，在目前常规探测资料较密集的地区，时空密度也严重不足测资料较密集的地区，时空密度也严重不足; ;q特种观测资料（大气化学观测，如大气臭氧、特种观测资料（大气化学观测，如大气臭氧、二氧化硫等）严重缺乏。二氧化硫等）严重缺乏。可能的解决办法可能的解决办法n气象卫星全球大气探测，是最终解决全球数值气象卫星全球大气探测，是最终解决全球数值天气预报和气候预测问题的关键天气预报和气候预测问题的关键nTOVSTOVS资

27、料在世界各国取得了很好的应用效果，资料在世界各国取得了很好的应用效果，ATOVSATOVS在数值天气预报中的应用将在未来几年在数值天气预报中的应用将在未来几年取得较大进展取得较大进展；n现在是卫星大气探测重要发展阶段现在是卫星大气探测重要发展阶段WMO对未来对未来20年气象业务的要求年气象业务的要求:如果有足够的卫星观测系统和地基观测能力，如果有足够的卫星观测系统和地基观测能力，利用数值模式，则可以：利用数值模式，则可以：n对很具破坏性的天气事件提前对很具破坏性的天气事件提前30分钟作出预警分钟作出预警n对对5天台风路径预报精度达到天台风路径预报精度达到30 kmn开展开展10-14 天天气预

28、报天天气预报n预测未来预测未来12个月的区域降水个月的区域降水n预测预测15-20 个月厄尔尼诺事件个月厄尔尼诺事件n进行进行10年尺度的气候预测年尺度的气候预测n高稳定、高质量、长寿命高稳定、高质量、长寿命n灾害性天气监测灾害性天气监测n连续天气监测连续天气监测n数值模式天气预报数值模式天气预报n气候系统气候系统/ /地球系统观测地球系统观测n空间天气监测空间天气监测n未来十年到二十年，我国气象卫星无论在质量和规模上都必须有长足的发展我国气象卫星发展历程和现状我国气象卫星发展历程和现状nFY-1系列极轨气象卫星系列极轨气象卫星:n1988年年9月月7日日 FY-1A星发射星发射(试验星试验星

29、)n1990年年9月月3日日 FY-1B星发射星发射(试验星试验星)n1999年年5月月10日日 FY-1C星发射星发射(业务星业务星)n2002年年5月月15日日 FY-1D星发射星发射(业务星业务星)n2008年年5月月15日日 FY-3A星发射星发射n2010年年11月月5日日 FY-3B星发射星发射n2013年年9月月23日日 FY-3C星发射星发射nFY-2系列静止气象卫星系列静止气象卫星:n1997年年6月月10日日 FY-2A星发射星发射(试验星试验星)n2000年年6月月25日日 FY-2B星发射星发射(试验星试验星)n2004年年10月月19日日 FY-2C星发射星发射(业务

30、星业务星)n2006年年12月月8日日 FY-2D星发射星发射(业务星业务星)n2008年年12月月23日日 FY-2E (123.5E) n2012年年1月月13日日 FY-2F (112E) （目前在轨备份）n2014年12月31日 FY-2G (99.5E) FY-1A和和FY-1B的状况的状况n FY-1A可见光通道图像质量良好，信噪比高于设计要求。尽管由于卫星姿态失去控制使这颗星只工作了39天，水汽对红外探测器的污染问题，造成红外通道信号衰减。但在FY-1A飞行期间，卫星以及载荷的工作情况和卫星子系统都得到了检验。nFY-1B质量较FY-1A都了实质性提高，反映在卫星姿态控制和扫描辐

31、射仪的防水汽污染方面。这颗星持续观测约半年后，姿态控制再次出现问题，经过地面指令系统的挽救，卫星间断工作到1992年末。nFY-1A/B为FY-1C/D业务卫星的发展奠定了技术基础风云一号C/D(业务卫星) nFY-1C 于1999年5月10日发射，设计寿命3年，创造几个第一（被世界卫星组织认可、达到并超过寿命、第一颗业务星、2007.1.17日炸成碎片）nFY-1D于2005年5月15日在太原卫星发射中心用长征四号B火箭发射升空，目前一切正常。 我国风云一号我国风云一号C星的星的第一幅云图第一幅云图腾飞的中国龙腾飞的中国龙FY-2号系列研制情况n我国于80年代后期开始研制地球静止气象卫星FY

32、-2号系列。在1989年向国际电联申请了下列三个风云二号轨道位置：q业务星位置：105E（fy-2d）；q备份星位置：86.5E(fy-2c)；q功能测试星位置：123. 5EFY-2号卫星发射情况 1994年4月2日，我国原定用长征3号火箭在西昌卫星发射中心发射的第一颗静止气象卫星，由于卫星在技术测试过程中发生意外。其后，我国分别于1997年6月10日、2000年6月25日、2004年10月19日和2006年12月8日利用长征3号火箭从西昌卫星基地发射了四颗地球静止气象卫星：风云二号A、B、C、D气象卫星。目前FY-2A、FY-2B两颗试验星已经退役。 FY-2D定点于105E赤道上空。在F

33、Y-2D发射之前，已将FY-2C移动并定点于86.5E，用于测试和备份。 和FY-1系列气象卫星一样，FY-2卫星数据已被广大用户使用。 从图中可以从图中可以看出，前几天看出，前几天影响我国的强影响我国的强冷锋云系已移冷锋云系已移出我国，在中出我国，在中蒙边境地区又蒙边境地区又有新的弱锋面有新的弱锋面云系东移。云系东移。 在中国区域在中国区域图像中，西南图像中，西南大片的中低云大片的中低云区和北方的积区和北方的积雪（图中青灰雪（图中青灰色区域）都清色区域）都清晰可见。晰可见。同时拥有极同时拥有极轨和静止气象轨和静止气象卫星卫星是是WMOWMO全球全球观测网组成部观测网组成部分分是全球地球是全球

34、地球综合观测系统综合观测系统（GEOSSGEOSS）成）成员员中国气象卫中国气象卫星数据开放、星数据开放、共享共享中国第二代气象卫星中国第二代气象卫星n静止气象卫星要向大范围、高时效、高分辨发展n极轨卫星向综合观测系统方向发展，实现对地球系统的同步观测n要形成星座观测能力nFY-3 静止气象卫星静止气象卫星:n2008年年5月月27日日 实现全球、全天候、多光谱和三维定量遥感实现全球、全天候、多光谱和三维定量遥感 风云三号2008年5月27日11点02分发射升空风云三号主要遥感仪器简介红外大气探测器：以CT扫描方式测不同高度的地球大气的结构.微波大气温度（湿度）探测器：可以弥补红外大气探测器在

35、有云区域无法探测的不足; 和红外大气探测器结合共同获得全球全天候大气温度和湿度探测；微波成像仪：低频率通道可以在全天候条件下观测地球表面洪涝灾害区域, 高频率通道可以在全天候条件下监测造成洪涝灾害的强对流区域,为灾害性降水预报提供极有价值信息; 可以监测台风降水结构,对登陆台风降水预报提供信息。中分辨率成像光谱仪：20个光谱通道，有4个空间分辨率高达250米，扫描宽度达2300公里，每天观测全球2次，可对地球和海洋表面特性，云，辐射和气溶胶，以及辐射平衡等进行综合观测。从前所有卫星都不能比拟的。FY-3卫星的主要特点卫星的主要特点(1/3)（1） 具有大气探测能力具有大气探测能力（2）观测仪器

36、多）观测仪器多(11种仪器种仪器) 可见光和红外扫描辐射计、红外分光计、微波可见光和红外扫描辐射计、红外分光计、微波温度计、微波湿度计、微波成像仪、中分辨率温度计、微波湿度计、微波成像仪、中分辨率光谱成像仪、紫外臭氧垂直探测仪、紫外臭氧光谱成像仪、紫外臭氧垂直探测仪、紫外臭氧总量探测仪、地球辐射探测仪、太阳辐射监测总量探测仪、地球辐射探测仪、太阳辐射监测仪、空间环境探测器仪、空间环境探测器(FY-1两种两种)。（3）光谱范围广，探测通道多，空间分辨率高）光谱范围广，探测通道多，空间分辨率高 紫外、可见、红外、微波（紫外、可见、红外、微波（FY-1 仅可见和红仅可见和红外）外） 共共99个光谱通

37、道（个光谱通道（FY-1有有10个可见和红外）个可见和红外） 250m分辨率分辨率(5个通道个通道)FY-3卫星的主要特点卫星的主要特点(2/3)FY-3卫星的主要特点（卫星的主要特点（3/3）广州气象卫星地面站08年5月29日上午10时16分10秒 接收的风云三号01星的第一幅卫星云图微波大气温度和湿度探测器微波大气温度和湿度探测器臭氧总量探测仪臭氧总量探测仪红外大气分光计红外大气分光计可见光可见光/红外扫描辐射计红外扫描辐射计2、风云三号、风云三号01批遥感仪器批遥感仪器(1/2)微波成像仪微波成像仪空间环境监测器空间环境监测器(图略图略)太阳辐照度监测仪太阳辐照度监测仪中分辨率光谱成像仪

38、中分辨率光谱成像仪风云三号风云三号01批遥感仪器批遥感仪器(2/2)地球辐射收支仪地球辐射收支仪风云四号风云四号是中国第二代静止气象卫星，三轴风云四号是中国第二代静止气象卫星，三轴稳定姿态控制，多遥感仪器工作模式。预研稳定姿态控制，多遥感仪器工作模式。预研工作已启动工作已启动参照国际研制进度，卫星研制周期约需十年参照国际研制进度，卫星研制周期约需十年为接替风云二号为接替风云二号02批业务气象卫星，风云四批业务气象卫星，风云四号卫星研制也已启动号卫星研制也已启动应用系统的作用和目标应用系统的作用和目标l促进数值天气预报的发展促进数值天气预报的发展 l提高我国灾害性天气系统的监测和临近预报水平提高

39、我国灾害性天气系统的监测和临近预报水平 l促进短期气候预测业务的发展促进短期气候预测业务的发展 l增强对地球系统五大圈层的综合观测能力增强对地球系统五大圈层的综合观测能力l促进气象科学的发展促进气象科学的发展 l通过改进气象服务对国民经济发展产生深远影响通过改进气象服务对国民经济发展产生深远影响 l通过对生态与环境变化的监测和预警服务对国民经通过对生态与环境变化的监测和预警服务对国民经济发展产生深远影响济发展产生深远影响 总结和展望未来总结和展望未来n目前我国已经成为国际气象卫星大家庭中的重目前我国已经成为国际气象卫星大家庭中的重要成员要成员;n我国风云气象卫星已逐步形成业务化实用阶段我国风云气象卫星已逐步形成业务化实用阶段;n我国气象卫星将有较大发展我国气象卫星将有较大发展, 与发达国家的差与发达国家的差距将缩小距将缩小n在业务和科研中应用我国气象卫星资料将达到在业务和科研中应用我国气象卫星资料将达到一个新阶段一个新阶段