卫星气象学

课程编码：070602M05003H 英文名称：Satellite Meteorology 课时：30 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：刘毅等

本课程为大气物理与大气环境学专业研究生专业普及课。卫星气象学课程系统介绍气象卫星探测的基本理论，卫星资料获取和资料处理方法，定量提取地球物理参数的原理和方法，以及卫星资料在天气分析和预报中的应用，特别是卫星资料在灾害性天气分析和大气环境监测中应用。气象卫星经过半个世纪的发展，已经成为大气科学研究的重要技术，对探索天气系统发生发展和演化的过程、揭示台风和对流天气系统规律、监测地球大气系统痕量气体分布和演化等具有重要意义。本课程将分两个密切相关的部分，第一部分以介绍概念、机理为主，通过介绍卫星基本的轨道特性，讲解气象卫星轨道的基本分类和主要应用特征；通过介绍卫星遥感辐射基础，阐述星载遥感仪器正演反演基本原理。第二部分以介绍应用研究为主，示范如何通过卫星云图观云测天、反演大气参数、探测大气痕量气体、监测台风暴雨等强对流天气系统等，并对介绍卫星气象学最新应用进展。通过本课程的讲授，希望研究生们对气象卫星和卫星气象有一个整体认识，并能初步掌握气象卫星资料应用的基本技术流程与方法。要求学习本课程的研究生已经具备大学毕业水平的大气物理与大气环境学科知识。

气象学、大气物理学、天气分析原理、大气动力学

第一章 序论 3学时 刘毅
第1节 介绍卫星气象观测的内容、特点、概况及卫星数据大气科学中的应用
第2节 介绍气象卫星轨道分类的不同方法
第3节 介绍卫星轨道的基本特征
第二章 气象卫星资料获取、接收和处理 3学时 刘毅
第1节 气象卫星遥感观测仪器基本特征
第2节 气象卫星资料接收和处理基本原理
第3节 气象卫星遥感数据定标定位基本原理
第三章 基本气象参数的卫星遥感 3学时 刘毅
第1节 辐射传输和遥感探测原理
第2节 大气成分，地表、云和气溶胶的辐射特征
第3节 云、温度、湿度、降水等气象参数的辐射特征及遥感反演方法
第四章 卫星云图应用 3.0学时 刘毅
第1节 气象卫星水汽图像分析
第2节 卫星云图识别云的种类和分布的基本原理
第3节 云雨大气的微波图像解译
第五章 温室气体卫星遥感的科学和应用需求 3学时 蔡兆男
第1节 温室气体产品的应用需求
第2节 观测原理与方法
第六章 温室气体反演方法 3学时 蔡兆男
第1节 国内外温室气体卫星现状和发展趋势
第2节 高精度遥感监测的难点
第3节 卫星监测碳源汇原理
第七章 大气痕量气体的定量反演 3学时 蔡兆男
第1节 概述大气痕量气体遥感的发展历程
第2节 反演方法基本原理
第3节 关键问题、发展趋势及其在科研中的应用
第八章 最优估计方法和数据同化 3学时 蔡兆男
第1节 最优估计方法介绍
第2节 数据同化方法介绍
第九章 国家卫星气象中心参观实习 3学时 蔡兆男
第1节 国家卫星气象中心参观实习
第十章 卫星气象研讨课 3学时 刘毅
第1节 卫星气象研讨课

刘毅，研究员、博士生导师，男，1961年6月生。1985年毕业于南京气象学院大气物理系，获学士学位，1988年毕业于同校获硕士学位。1996年毕业于中国科学院大气物理研究所，获博士学位。1996-1998年在大气边界层物理和大气化学国家重点实验室工作， 任副研究员。1998-2003年在日本宇宙开发事业团负责ADEOS-II卫星大气气溶胶和云的卫星遥感反演算法的研究。2003年至今在中层大气遥感与探测开放实验室工作、研究员。现担任中国科学院战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”专项总体办公室主任、中国科学院浮空器系统研究发展中心副总工
研究领域：
大气遥感：大气CO2、O3等微量气体和气溶胶的卫星遥感理论与方法、反演与同化技术及其在中国卫星工程中的示范与应用研究；
中层大气：平流层动力、化学过程的理论分析、观测资料分析、数值模拟研究、平流层环境的开发与应用研究；