1、卫星气象习题第一章1. 什么是气象卫星？什么是卫星气象？卫星气象的主要内容主要有那些 ？2. 什么是遥感 ? 什么是传感器 ? 什么时候是运载工具 ? 什么是卫星遥感?它包括那几部分 ?3. 什么是主动遥感 ? 什么是被动遥感 ? 它们有那些主要特点 ?4. 气象卫星观测与常规气象观测相比较，有那些特点 ?5. 当前气象卫星可以获取那些资料？可以获取那些信息 ？6. 气象卫星资料在大气科学和其它领域中主要有那些应用?7. 我国的气象卫星分为那两大类？FY-1 和 FY-2 卫星有那些主要特点？中国气象卫星观测体系有那几部分组成？卫星观测仪器的主要性能和用途有那些？8. 美国气象卫星有那几类？业
2、务卫星已有几代？每一代卫星较前一代卫星的改进主要有那些？9. TRMM 卫星携带有那些仪器？主要功能有那些？10. 什么是地球观测系统？它的目标和任务有那些？11. 陆地卫星、海洋卫星的主要 观测目的有那些？它主有那几种 观测仪器？第二章1开普勒三定律主要的内容有那些？它主要说明那三个问题？卫星轨道形状有那几种？卫星的周期主要决定于什么？卫星的速度主要取决于什么？2. 在天球坐标系中卫星的轨道参数有那些？什么是近地点角和平均近点角？什么是真近地点角和偏近地点角？星下点？轨道数？升交点？截距及其轨道升交点的计算？前进轨道和后退轨道？其主要表示轨道的什么特性？3. 如何确定卫星在空间中的位置？4.
3、 什么是卫星轨道的摄动？引起卫星轨道摄动的原因有那些？它使卫星的那些轨道参数发生改变？5. 什么是卫星轨道平面的进动？它决定于那些因素？6. 试证明：V min Vmax = (1 e ) (1 + e )7. 为什么卫星受地球大气阻力的作用使轨道半径减小？且轨道越来越圆？为什么卫星受摩擦阻力越大，卫星的速度却越来越大？8. 我国第一 颗人造卫星的近地点 为 439km，远地点为 2384km，试求卫星轨道的偏心率，近地点和远地点的速度？ 卫星的周期和卫星的轨 道方程？9. 若人造卫星发射到 300km 高空，以 8km/s 的速度沿与矢径垂直方向运动，试计算远地点速度、长短半轴、偏心率和周期
4、？10. 什么是准极地太阳同步卫星轨道？它是如何实现的？主要的优点和缺点有那些？11. 什么是静止卫星轨道？它是如何实现的？主要的优点和缺点有那些？12. 若在 30o 上空向正东水平方向发射一颗卫星， 试问卫星的 倾角是多少？13. 若 卫星的倾角为 180o，试问卫星每隔 6 小时、8 小时观测同一地点的卫星高度和速度为多少？14. 我国风云 1 号卫星为高度 900km 的圆形太阳同步轨道，试求卫星的周期和截距？卫星轨道的倾角是多少？15.若风云 1 号卫星第 n 条卫星轨道的升交点经度为 17 o E 或 175 o W，升交点 时间为世界时 13 时 20 分，试求第 n 条卫星轨道
5、降交点的时间 和经度？第 n+1条卫星轨道升交点时间和经度？地方时间是多少？16.若气象卫星的高度为 h，地球半径 为 ae，试证明卫星仪器对地球张的立体角为2（aeh+h2）1/2/（ae+h）17.试求 FY-1 和 FY2 卫星对地球所张的立体角？18. 什么是卫星蚀？静止卫星轨道漂移的原因那些？如何克服卫星在轨道上的漂移？19. 试述极轨卫星和静止卫星的发射过程？20. 什么是卫星的姿态？实现稳定的卫星姿态的方法有那些？它是如何实现的？21. 卫星星体的形状与那些因素有关？为什么自旋稳定的卫星星体呈圆柱形？重力梯度稳定的卫星的形状是什么样子?三轴定向稳定卫星形状又是什么样子?它与能量间
6、的关系如何?第三章1.电磁波谱主要由那些波段组成,这些波段的范围是多少?它遥感中的作用是什么?2.试求波长 =0.5m，1.0m,5 m,10m,15m 的频率和波数 ?3.试问等式 Bf(T)= B(T)= B(T)是否成立?为什么?4.卫星上的红外扫描辐射仪测量地表 10m 大气窗区发射的 红外辐射,假定卫星和地表之间大气效应忽略不计,问当在波长 10m 处观测到的 辐亮度为 0.98104尔格/秒/厘米 2/微米/球面度时，地表的温度是多少？5.温度为 15OC 的黑钵地面在所有频率发射辐射，试求它在 0.7m，1000cm1，和331.4GHz 处发 出的辐亮度是多少 ?6.一束平行辐
7、射以铅直方向交 60O 角入射, 并通过 100 米厚的气层，吸收气体的平均密度为 0.1 千克米 3，该气层对波长 1，2，3 的辐射的吸收系数分别为103，101，1 米 2千克 110m，试求该气层对这三波长的光学厚度，透过率和吸收率？7.考虑温度为 T 的等温无散射大气，地表温度 为 TS，试求光学厚度为的大气顶处射出的通量密度表达式？8.若假定地表为黑体，大气散射可以略去，又如果大气温度 T 和地面相同，试求大气顶发出的辐射，且问大气是否 为黑体？9.若有一块云层为黑体，其云 顶和云底温度分别为 Tt 和 Tb，试写出地对空和空对地的遥感方程？10.试用气压对数压力坐标= ln (P
8、m / P )表达红外辐射传输方程，假如吸收系数不随高度变化，试证此时的权重函数 为K( , ) = P / Pm exp( P / Pm )11. 考虑大气中从气压 P1 / P2（P1 P2）到之间的吸收气体，假定温度变化略略不计，吸收气体混合比 q 为常数，则证 明a) P1 到 P2（P1 P2）之间的吸收气体含量为 u = q（P1 P2）/ gb) = 1T12. 若卫星在大气窗区观测视场内有云，云量 为，不 计大气效 应，地表和云为黑体，则卫星测量到的辐射率为L = NCB (TC) + (1NC) B (TS)式中 TS 和 TC 分别为地面和云顶温度，设有个窗区 1=3.7m
9、， 2 =11m，且令 TC = 260K，TS = 300K, NC = 0.5, 试求出这两个通道的亮温，那个通道受云的影响大？13. 在无云的夜间，卫星在窗区 测到的辐射为L = s B (TS)若地面温度 TS = 300K，地面发射率为 s= 0.5，试求出这两个通道的亮温，那个通道受地面发射率的影响大？14. 卫星用 3.7m 和 11m 窗区测量地面温度为 300K 的地表，则辐射率的测量的准确度为百分之几时，温度的 测量精度才能达到 1K？（提示：由 L = B (T)，计算 L / L, 令T = 1K, TS = 300K）15. 如果卫星观测到的红外辐射传输方程为L =
10、B (TS) S + B (T(z)d T1stT利用中值定理写为L = B (TS) S + B (T) (1 S) 式中 T=T(z) 为大气的有效辐射温度，若 T = 270K， S = 0.8,TS = 300K 试求出3.7m 和 11m 亮度温度？那个通道受水汽影响大？16. 卫星在 红外大气窗区 测量到的地表温度 为 TS，在 CO2 的 1 通道测量的辐射率为 L1，则卫星在波 长测到的大气辐射为多少?17. 若地球大气系统的反照率为 A，大气的反照率为 Aa,地面反照率为 AS，证明 A = Aa + )1(2SaT式中 和 分别为入射和反射的透射函数1T218. 假如大气中
11、有云量 为的云层，和分别为云层以上和以下大气的透过率，为地面反照率，证明A）到达地面的太阳辐射通量密度 为式中为入射大气顶的太阳辐照度， 为云层反照率。B）行星反照率为C）若试求时的行星反照率19. 若为地面反射率、云 层的方向反射率和透射率，在各向同性情况下，云的漫反射率和漫反照率、漫透射率为20. 试述在表植被的光谱特性，若 卫星在不同的下垫面情况下测量的 CH1 和CH2，的值如下表植被稠密 植被适中 植被稀少 裸露土壤 云 水CH1 0.05 0.080 0.100 0.269 0.227 0.022CH2 0.0150 0.110 0.120 0.283 0.228 0.013试计算
12、以下参数（1）（2）（3）第四章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第五章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第六章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第七章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9
13、.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第八章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第九章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第十章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.第十一章1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8.9.10.11.22.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.
