衛星氣候學

衛星氣候學

利用氣象衛星探測到的氣象資料研究地球氣候的學科。

在地球上的海洋、高山、荒漠、極地等地方建立氣象觀測站比較困難,而人造地球衛星能在短時間內對整個地球進行探測,提供在空間上和時間上連續的、均勻的全球氣象觀測資料。自1957年第一顆人造地球衛星發射以來,世界各國已發射許多氣象衛星,對全球大氣進行探測,分析研究天氣和氣候的形成、特徵和變化。衛星氣候學目前尚處於起步階段。

基本介紹

  • 中文名:衛星氣候學
  • 外文名:satellite climatology
  • 研究內容:利用衛星探測地球氣候
  • 學科發展狀況:處於起步階段
定義,研究內容,發展,影響與意義,

定義

衛星氣候學是利用氣象衛星探測到的氣象資料研究地球氣候的學科。衛里氣侯學是現代氣候學的一個重要分支。

研究內容

衛星氣候學的主要研究內容有:①研究利用衛星探測地球氣候要素的原理和方法;②根據衛星的輻射探測資料,繪製全球和區域的不同時段內輻射平衡及其分量值的時空分布圖,研究地-氣系統的輻射平衡;③利用衛星探測的大氣特徵資料,研究全球大氣環流模式;④利用衛星探測的大氣特徵資料以及洋面溫度、海冰和陸地積雪範圍、植被分布和土壤特徵等資料,研究全球和區域的氣候形成、特徵、變化和氣候區劃。
衛星氣候學目前以研究衛星輻射氣候學為主。太陽和紅外輻射的傳輸代表著驅動大氣環流和洋流的主要物理過程。了解氣候和氣候變化的機制,必須從詳細了解輻射過程及地球和大氣輻射平衡問題開始。由於20世紀6O年代中氣象衛星的相繼發射,利用安裝在衛星上的輻射收支儀所獲取的資料和輻射傳輸原理,不僅可直接獲得太陽在大氣外的各光譜帶強度、太陽常數及其系統性的長期小變動量、地球大氣系統的行星反照率、長波輻射等資料,而且能推求出溫度和各種光學活躍氣體的廓線,如大氣中的水汽和臭氧。這些廓線資料又大大增加了對地球天氣和氣候的認識。隨著對雲和氣溶膠與太陽和紅外輻射的物理相互作用的逐步了解,定量推求全球分布的雲系及氣溶膠的成份和結構已成為可能。這對於了解影響輻射平衡的內部因素價值很大。衛星還可測量出植被、冰雪面積、永久凍土帶、不同地表反射率、土壤濕度、海面溫度和海冰範圍等量值,並據此對缺少常規氣候’資料的地區作更加深入的氣候特徵分析和氣候區劃等研究。

發展

在全球氣候研究中,NOAA極軌衛星系列、靜止衛星系列、日本和歐洲的靜止衛星系列已經積累的長達15年的重要氣候參量,如降水、雲溫度、海面溫度、雪蓋、海水、植被、氣溶膠、臭氧等的資料,為研究提供了更為全面和可具分析的數據。正在開展的由不同衛星之間和感應器衰減等因素引起的“漂浮” 訂正及其由於大氣成分、地面背景因素引起的對輻射傳輸的影響的訂正。為套用這些資料研究全球氣候系統的時間變化提供了極為有用的信息。進一步與地面站網相結合。發展適用於不同區域和不同參量的反演模式將是衛星氣候學今後一段時期內主要的研究方向之一。

影響與意義

(1)衛星氣候學將闡明衛星資料對於氣候學各個分支學科的早期研究工作起著擴大、完善和修正的作用,特別是在區域氣候學、天氣氣候學、物理氣候學和動力氣候學,並且主要是在大氣候學中,作用最大。
(2)現有的常規地面氣象站分布很不均勻.即便對大代候研究來說,地球上大部分地區的資料也不夠。而氣象衛星對氣象資料的積累則大大地改善了全球資料覆蓋區,這也是衛星氣候學所努力的方向。

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