天气预报如何测量的?

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这个我有权回答!先上图 这是我国第一颗气象卫星——风云一号的图像,截取自它的官网(http://www.weather-officers.cn/html/2013/05/558.htm) 首先把云分成团块,用灰度图像计算每个团块面积,根据面积大小对不同区域云的厚度进行加权求和,最终得出全国平均云量。当然这个过程是动态的,要实时更新数据。

接下来就是重头戏了,怎么测量气温?地面温度直接测量肯定不靠谱呀,几千公里的地面温度变化不可能用一根温度计完活啊,于是人们又想出了一个神奇的算法——辐射测温法!简单来说就是通过测量大气某处的辐射强度来计算气温。因为地球表面是被大气层覆盖着的,而太阳辐射能穿透大气层照射到地表,再反射到太空,这其中就存在一个能量损耗的问题。

我们假设地表反射到太空的能量被均匀地分配在连续的正弦波上,这样就可以通过测量正弦波的峰值来倒算出辐射强度,进而得到气温。 看到这里大家是不是觉得气象学家们太厉害了!竟然可以不用直接测量气温就能知道它在哪里!其实这也是基于一个简单的物理原理:大气温度高,其放射出的电磁波就强;反之则弱。但这样能不能真实准确地测量气温呢?答案是未必!因为大气温度不仅与太阳辐射有关,还受其他很多因素的影响。

比如阴晴雨雪、地表形状、空气湿度等都会影响大气的辐射特性,使得这种间接测量的方法存在很大的不确定因素。所以后来人们又发展出了其他的测温技术,如微波测温、氦氖激光测温等。 除了能观测气温,这些气象卫星还有一大功能——监测雾霾。

当空气中的污染物浓度较高时,大气对红外线的吸收能力会大大增强,从而在红外图像上产生阴影,由此就能判断出污染的程度。

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