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卫星上配备有同波段之射侦测仪,应用地球大气层窗区及吸收带的特 性,接收侦测区域的单位面积单波段射,再依需求转换为各式卫星影像图. 常之气象卫星云图有可光云图,红外线云图,水气频道云图等三,此三种 云图会有同的影像特徵. (i) 可光云图 (Visible,VIS) -- 可光云图反应云顶或地表反射太阳光的反照 ,即反应物体之明,故只有白天才有资.一般云层越厚反射越强,卫 星云图上越. (ii) 红外线云图 (Infrared,IR) -- 红外线云图反应云顶或地表向外太空的长波射 ,故 24hr 有资.红外线云图反应物体之温[用 Stefan-Boltzmann law, .一般云顶越高,温越低,卫星云图上越 E = σT 4 ,由 E (emittance)换成 T ] .为强化对比,红外线卫星云图常采用同强化曲线 (enhancement curve) 以突显对特徵(如用於台风之 BD curve,MCS 之 MB curve) . (iii)微波段 (Microwave) -- 水气频道亦属红外线波段,主要反应中高层水气含. 综合而言,目前卫星云图最主要的应用在於推估云的＂厚″ (可光) ,云 顶发展之＂高″ (红外线)与中高层水汽含(微波段) .需注意有时厚卷云(或 砧云,anvil cloud)在可光云图上亦很,故被误认为 Cb. 卫星资需专门处系统(需知该卫星所包含资的) ,处资时首先 需做 navigation (因为卫星会摇动) ;此外,亦可加入地形或海岸线等以协助判图. 同步气象卫星可提供续观测资,应用同步卫星所提供的云图,常可观察气旋,
图 1-1 气象卫星系统示意图 (取自 WMO 网站)
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锋面和台风等天气系统之发展和运动过程;在测站稀少的洋面上,卫星观测常是 仅有的资源,对於剧天气系统(如台风和 MCS)之监视显重要.此外, 应用地球同步卫星之续观测资,可追踪云块的运动,求得云导风场;一般云 导风场的应用以高层较为想,但其高亦够精确,如只能估计为 150 ~ 250 hPa 风场 or 250 ~ 350 hPa 风场.低层云导风之求取困难较大,除高层云覆盖之 影响外,低层(中尺系统中)云块之运动轨迹常与气线同,使求得之云导 风无法代表真正风场. 卫星观测除可提供云图外,还有其他重要的用途;如资源卫星可提供地表使 用况资(landuse) ,常使用於值模式中之地表过程计算.绕极卫星常配备多 频道感测器,可侦测同波段幅射,反演温垂直分布 (称温反演,temperature retrieval) ;过目前准确尚有提升空间.卫星观测除提供被动式(passive)观测 仪器资(频道感应器) ,有的卫星尚提供主动式(active)观测仪器资.如, 绕极卫星 QuikSCAT 配备有主动式达设备,可提供较高解析的 swath 资;藉 由微波波段的特性,可以反演地表风场(QuickSCAT 风场) ;此外,TRMM 卫星亦 提供 swath 资,可得到热带雨的垂直分布情形.虽然目前绕极卫星解析已有 进步,但其 swath 资范围仍只有几百公,一颗卫星一天也只有笔资,涵盖 范围以及时间无法做到续观测(如只观测到一半的热带气旋) ,故资使用上仍 受限制. 由於卫星遥测及资同化技术断的演进,使卫星观测资的应用层面大幅 扩展,如华卫三号之 COSMIC 计画目标,在应用卫星所接收的资,透过值 模式反演求出温和湿的空间分布资.此外,目前研究重点之一为,尝试 用卫星资以改善值模式之初始场(如气象局之 LAPS) ,提高短期剧天气系 统(雨)之预报准确. (f) 气象达 气象达为主动式(active)观测工具,用天线发射高能电磁脉波,当电磁 脉波碰到云中水时,水会造成电磁脉波反射及散射,达用天线接收经水 滴(冰)所反射及散射之微弱电磁波能,即是水回波强(图 1-2) .经由检 测返回之微弱电磁波能及发射之高能电磁脉波间频变化,计算水在达发 射波束方向上之移动速,即是径向速.达波之波长有 3 cm(x-band) cm ,5 (c-band)和 10 cm(s-band) ,波长愈短,解析较高,但衰减较严重,因发射功 同,有效观测距亦同,但一般为 250 km 之内(NexRAD 为 10 cm,ranges are 400/200 km) .气象达可分成传统达和都卜达(Doppler radar).传统 达仅观测回波强,主要为对系统中雨之观测;都卜达则为观测径向速 .
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图 1-2 气象达观测基本原示意图 达回波强与大气中液态水关系密,一般回波值受水滴大小和,水 相,形态和角等之影响(一般达无法估计水滴之形态和角) . 1dBZ = 10 log10 Z 为回波因子分贝(decibel reflectivity factor)

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