卫星怎么查天气预报?

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从原理上来讲,目前的商业气象卫星(如:美国GMS系列、日本JPSS系列)只能测得云顶的高度(对对流层云有较好区分能力时)和大气温度,不能直接取得云的温度、水份含量等信息,也不能得到中低纬地区海洋的风场和海温信息,更无法获得地表的气温、降水量等数据。 所谓“通过卫星”来获取这些气象参数完全是误导!

但除了云、天气现象、海面情况以外,卫星可以较为精确地获取地面压力场的信息,而通过分析地面气压在时间和空间上的变化,是可以反演得到大气中的水汽密度和大气的温度结构(大气中的水汽会随着高度降低呈指数增长,因此通过气压可以推算大气中的水蒸气含量,再通过水蒸气含量估算出水汽由低纬向中高纬输送的情况);另外,通过对不同频率地震波传播速度的测量,也可以同时得到云和大气状况的相关信息[1][2]. 目前商用气象卫星所覆盖的范围还不足以支撑全球任何地点的任何时间都提供实时的气象服务,因此需要将地面观测站和网络提供的数据与卫星监测的数据进行综合,进而形成较为准确的短期气候预测。

当然,科学界一直在试图突破这一技术障碍,开发新的方法来获取海洋以及陆地表面的气象信息。例如,利用微波探测的高分辨率成像雷达可监测海洋表面风速、风向、海浪高度及温度等信息,用于改善风暴预测的精度;随着地球物理学及遥感技术的进步,通过分析地震波和无线电波在传播过程中因受到大气影响而产生的延迟,可以同时获得大气和气压场分布的相关信息,进而重建大气的水汽和水蒸汽分布状态,为气候变化研究提供依据[3]。

王枚烨王枚烨优质答主

从离地面80公里以上的高空大气运动是相当有规律的。

在这一高度上的高空气流分为好几层。流层的气流以不同方向和不同速度运动着。如有的层以每秒钟25米的速度向东流动,而相邻的另一层却以每秒25米的速度向西流动。高空气流的这种分层运动,还随空间的地理位置而变化。例如,在低纬度地区,气流以较大速度向东流动;在中纬度地区,气流却以相近的流速向两极流动:在极地地区,则是气流向赤道流动。此外,气流的运动还以一定的时间(约为3至7天)为周期做周而复始的重复运动。

在80公里以上高空运动的气流,与地面上大气结构、温度、气压和风的分布等气象要素变化有密切关系。由于这一高度上的气流运动的规律性比较明显,所以从对它进行观测中获取必要资料,用适当的理论予以加工处理,就能够对地面天气做出预报。

在80公里以上高空运动的气流,从地球表面是很难测量得到的,而用卫星进行测量,却可以比较容易地实现。具体办法是,将2至4个反射片(称为角反光镜)放置在距地球表面1000公里左右的地球同步卫星的轨道上。这些角反光镜在地球表面上空以每秒约3000公里的速度沿轨道运动。同时,它们的运行速度非常稳定,可认为是恒定的。因此,利用卫星上的雷达进行跟踪和测量,便可以计算出由大气扰流引起的角反光镜的偏离地球卫星运行正常轨道的速度。

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