可見光雲圖

衛星雲圖的一類。衛星上的掃描輻射儀（早期用電視攝像機）在可見光波段感測地面和雲面對太陽光的反射，並通過地面接收、顯示裝置還原成的圖像。

基本介紹

• 中文名：可見光雲圖
• 外文名：visiblecloud picture
• 相關術語：大氣探測 衛星氣象學
• 學科分支：大氣物理學

用途

可見光雲圖在研究雲團、雲系等的移動和發展方面，在監測颱風和其他天氣系統的發生、發展及移動方面，均獲得廣泛套用，並取得較好成效。

除了為天氣預報提供雲參數、大氣流場和各種大氣物理過程等重要氣象信息，監視常規天氣圖上諸如中、小尺度災害性天氣現象外，更重要的是其能提供海洋、人煙稀少的高原和沙漠地區的氣象資料。同時由於其時空解析度高，對於監測海洋、地理、農作物生長和森林火災都具有重要作用。

特點

成像迅速，時、空解析度高，直觀形象水平分布連續，使用方便，但還需對圖像進行二次處理才能進行定量分析套用。

圖上亮度明暗反映了雲的反照率的強弱。但由於雲圖是利用可見光波段所拍，其亮度和色調取決於雲的性質和太陽高度角，同肘夜間又拍不到，故受到一定的限制。

原理

可見光雲圖是衛星掃描輻射儀在可見光譜段，如NOAA系列衛星的主要探測儀器的CHI(0.68～0、72微米)通道或靜止衛星的(0.52～0.75微米)，測量來自地面和雲面反射的太陽輻射，如果將衛星接收到的地面閂標物反射的太陽輻射轉換為圖像，衛星接收到的輻射越大，就用越白的色調錶示；而接收到的輻射越小，則用越暗的色調錶示，這就得到可見光雲圖。在可見光雲圖上，物像的色調決定於反射太陽輻射的強度。而衛星接收到的反射太陽輻射決定於入射到目標物上的太陽輻射，及目標物的反照率。入射至目標物的太陽輻射又與太陽高度角有關。因此，在可見光雲圖上物像的色調與其本身的反照率和太陽高度角有關。

套用

分析大範圍雲的分布，及其對應的天氣系統，根據天氣尺度雲系特點確定天氣系統發展的階段，預告其未來變化；與常規天氣資料

我國於 1988 年 9 月 7 日首次發射了第一顆與太陽同步軌道（實驗性）的氣象衛星——風雲-1A衛星。衛星進入近圓形軌道不久（第七圈）,就發回了可見光雲圖資料，顯示出來的圖像清晰、解析度高，雲圖質量可以和美國NOAA衛星的可見光通道資料媲美。這使我國成為繼美國,前蘇聯之後,第三個具有研製和發射太陽同步極軌氣象衛星的國家。

風雲一號衛星發射

(1) 反照率對可見光雲圖上色調的影響

在一定的太陽高度角下衛星接收的輻射僅取決於物體的反照率，物體的反照率越大，它的色調越白；反照率越小，色調越暗。表1給出了各種雲和地面目標:

物體的反照率，從表中可以看出：
1）水面的反照率最低·厚的積雨雲最大；
2）積雪與雲的反照率十分接近，所以僅從可見光雲圖上的色調難以區別雲和積雪；
3）薄捲雲與晴天積雲、沙地的反照率也很接近，也不易區別它們。

表2給出了各類地面目標物在可見光雲圖上的色調。

反過來，也可以根據衛星雲圖上的色調估算入射到地表面的太陽輻射、物像的反照率和雙向反射率。

(2) 太陽高度角對可見光雲圖上色調的影響

太陽高度角決定了衛星觀測地面時的照明條件，太陽高度角越大，光照條件越好，衛星収到的反射太陽輻射也越大，否則越小。這就使得目標物的色調還與每天衛星觀測的時刻和季節有關，如在北半球冬季中高緯度地區，太陽高度角很低，照明差，圖片色調十分灰暗；又如衛星在早晨或傍晚觀測，太陽高度角也很低，圖片色調也很暗。對於同一圖片上的各個點的太陽高度角也不同，如是上午的雲圖，圖片右半側(東面一側)的太陽高度角較高，色調明亮，而左半側，太陽高度角低，色調較暗。反之也可以根據這一特點判斷雲圖的觀測時刻，是否是可見光雲圖。對於靜止衛星中午的雲圖，整個觀測區的光照條件較好，物像間的反差明顯，圖片明亮。