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可见光云图（卫星云图的种类之一）

144次浏览 | 更新时间：2023-07-18

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可见光云图是卫星云图的一种，它利用卫星上的扫描辐射仪在可见光波段感测地面和云面对太阳光的反射，然后通过地面接收、显示装置还原成的图像。

可见光云图

卫星云图的种类之一

可见光云图，卫星云图的一类。卫星上的扫描辐射仪（早期用电视摄像机）在可见光波段感测地面和云面对太阳光的反射，并通过地面接收、显示装置还原成的图像。

基本信息

中文名

可见光云图

外文名

visiblecloud picture

用途

可见光云图在研究云团、云系等的移动和发展方面，在监测台风和其他天气系统的发生、发展及移动方面，均获得广泛应用，并取得较好成效。

除了为天气预报提供云参数、大气流场和各种大气物理过程等重要气象信息，监视常规天气图上诸如中、小尺度灾害性天气现象外，更重要的是其能提供海洋、人烟稀少的高原和沙漠地区的气象资料。同时由于其时空分辨率高，对于监测海洋、地理、农作物生长和森林火灾都具有重要作用。

特点

成像迅速，时、空分辨率高，直观形象水平分布连续，使用方便，但还需对图像进行二次处理才能进行定量分析应用。

图上亮度明暗反映了云的反照率的强弱。但由于云图是利用可见光波段所拍，其亮度和色调取决于云的性质和太阳高度角，同肘夜间又拍不到，故受到一定的限制。

原理

可见光云图是卫星扫描辐射仪在可见光谱段，如NOAA系列卫星的主要探测仪器的CHI(0.68～0、72微米)通道或静止卫星的(0.52～0.75微米)，测量来自地面和云面反射的太阳辐射，如果将卫星接收到的地面闩标物反射的太阳辐射转换为图像，卫星接收到的辐射越大，就用越白的色调表示；而接收到的辐射越小，则用越暗的色调表示，这就得到可见光云图。在可见光云图上，物像的色调决定于反射太阳辐射的强度。而卫星接收到的反射太阳辐射决定于入射到目标物上的太阳辐射，及目标物的反照率。入射至目标物的太阳辐射又与太阳高度角有关。因此，在可见光云图上物像的色调与其本身的反照率和太阳高度角有关。

应用

分析大范围云的分布，及其对应的天气系统，根据天气尺度云系特点确定天气系统发展的阶段，预告其未来变化；与常规天气资料

我国于1988年9月7日首次发射了第一颗与太阳同步轨道（实验性）的气象卫星——风云-1A卫星。卫星进入近圆形轨道不久（第七圈）,就发回了可见光云图资料，显示出来的图像清晰、分辨率高，云图质量可以和美国NOAA卫星的可见光通道资料媲美。这使我国成为继美国，前苏联之后，第三个具有研制和发射太阳同步极轨气象卫星的国家。

(1)反照率对可见光云图上色调的影响

在一定的太阳高度角下卫星接收的辐射仅取决于物体的反照率，物体的反照率越大，它的色调越白；反照率越小，色调越暗。表1给出了各种云和地面目标:

物体的反照率，从表中可以看出：

1）水面的反照率最低·厚的积雨云最大；

2）积雪与云的反照率十分接近，所以仅从可见光云图上的色调难以区别云和积雪；

3）薄卷云与晴天积云、沙地的反照率也很接近，也不易区别它们。

表2给出了各类地面目标物在可见光云图上的色调。

反过来，也可以根据卫星云图上的色调估算入射到地表面的太阳辐射、物像的反照率和双向反射率。

(2)太阳高度角对可见光云图上色调的影响

太阳高度角决定了卫星观测地面时的照明条件，太阳高度角越大，光照条件越好，卫星収到的反射太阳辐射也越大，否则越小。这就使得目标物的色调还与每天卫星观测的时刻和季节有关，如在北半球冬季中高纬度地区，太阳高度角很低，照明差，图片色调十分灰暗；又如卫星在早晨或傍晚观测，太阳高度角也很低，图片色调也很暗。对于同一图片上的各个点的太阳高度角也不同，如是上午的云图，图片右半侧(东面一侧)的太阳高度角较高，色调明亮，而左半侧，太阳高度角低，色调较暗。反之也可以根据这一特点判断云图的观测时刻，是否是可见光云图。对于静止卫星中午的云图，整个观测区的光照条件较好，物像间的反差明显，图片明亮。

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