【图片豪华版】NRL云图产品说明V2.0
鉴于纸巾的上一个版本发表已经过去了四年时间。
这四年里气象卫星不断更新换代，NRL的卫星产品也发生了很大的变化。
因此本人决定修订此贴，以方便风迷们更加方便的使用NRL与了解气象卫星。
对原帖作者天涯芳草/纸巾致以崇高敬意。
这四年里气象卫星不断更新换代，NRL的卫星产品也发生了很大的变化。
因此本人决定修订此贴，以方便风迷们更加方便的使用NRL与了解气象卫星。
对原帖作者天涯芳草/纸巾致以崇高敬意。
首先说的是这个框里的东西
从上至下四个类型：GAC（全球覆盖）；GEO（地球同步卫星）；MODIS（中分辨率成像光谱仪）；VIIRS（可见光红外成像辐射仪）；OLS（实用行扫描系统）
首先说GAC，GAC:来自NOAA系列卫星；GAC区域内提供VIS（可见光）云图和IR（红外）云图，可见光分辨率为 1KM和2KM，红外云图提供的是红外色调强化云图和黑白云图；目前NRL已经不再提供GAC的图像，因为NOAA卫星目前大部分已被淘汰，画质极为感人。但是作为NOAA系列卫星的产品之一，这个类别里面，也不光只是低分辨率的GAC，有时也会存储分辨率较高的LAC（局部覆盖）云图，两者使用AVHRR作为成像仪；而且有时拍摄时间可以优先于地球同步卫星，而提供重要参考。
现在美国的NOAA系列和欧洲的METOP系列卫星组成双星系统，以前NRL有时也能提供METOP卫星的云图，但是现在已经很少了。
这是茉莉的GAC，因为NRL已经停止提供GAC系列卫星图像，画质自己感受：
再说GEO，同步卫星可以高频率的提供某一地区的云图资料，对于气象观测具有重要意义，NRL提供地球同步卫星的红外云图和水汽图：可见光云图空间分辨率在1-2km，红外云图实际分辨率大约4km。
以下是常用的卫星数据来源：
GOES-15(GOES-WEST, 135 W), GOES-14（位于105W）GOES-13(GOES-EAST, 75 W) GOES-R(GOES-16，89.5W)； Himawari-8/9（H-8位于140.7E，）, 数据是与FNMOC及空军气象部门（AFMA）合作处理的。
MSG-1（Meteosat-8），位于41.5E；MSG-2（Meteosat-9），位于9.5°E；MSG-3(Meteosat-10 )位于0E；
目前NRL上GEO版Himawari-8使用的VIS通道为Band03（原始分辨率0.5km，现时分辨率1km），IR通道为Band 14（分辨率4km，波长11.1-11.3um）；隐藏的AHI文件夹中则为原始分辨率。
这是莫兰蒂的GEO，来自NRL
MODIS；中分辨率成像光谱仪是较为先进的一种设备，搭载在EOS卫星上，EOS卫星有两颗（Aura忽略），上午星（EOS-AM）为Terra，下午星（EOS-PM）为Aqua，通过时间特性可以判断什么时候能看到这两颗卫星拍摄的高清晰云图，MODIS星下点最大分辨率为250m，可以用于详细观察热带气旋的结构细节。MODIS也能提供高分辨率的红外和水汽图。
这是莫兰蒂的MODIS彩色图，因为NRL上MODIs缺档严重；来自NASA
VIIRS：可见光红外线成像辐射仪是目前最为先进的一种设备，搭载于JPSS系列卫星上（如Suomi NPP），用来继承 MODIS。VIIRS不仅可以提供每像素375m的彩色图像，其搭载的光学倍增仪在夜晚月光亮度良好时拍摄日夜可见光（俗称DNB）。虽然 VIIRS 分辨率比MODIS略低，但成像技术较 MODIS 大幅进步，因此 VIIRS 每像素 375 米的图像反而比 MODIS 每像素 250 米的图像精致，其扫描宽度也大幅增加，解决了MODIS扫描不全的问题。NRL上的IR使用I5波段，波长11.45um。但是VIIRS没有水汽通道，故VIIRS没有水汽图。
这是莫兰蒂的VIIRS DNB，来自CIMSS
OLS；是DMSP（国防气象卫星）上搭载的云图拍摄系统，现在依然在运行的卫星是F-15，F-16，F-17，F-18；可见光云图星下点分辨率大概为1KM，并且能够提供不同于其他卫星的夜间可见光云图，但是不能提供水汽云图，红外云图也提供了三种类型：IR-COLOR，IR-BD。IB-BW，但是OLS和其他的卫星最大的不同就是在于红外云图色阶，根据判断，OLS的云图色阶比起GEO云图强了大概10摄氏度，所以不能用来判断热带气旋的云顶亮温状况。
图片来源:NRL ，上图为同步卫星拍摄，下图为OLS极轨卫星拍摄，时间间隔为3分钟，可见两种云图之间的差异，所以OLS区域内的IR-COLOR不能用来判断云顶亮温状况。
从上至下四个类型：GAC（全球覆盖）；GEO（地球同步卫星）；MODIS（中分辨率成像光谱仪）；VIIRS（可见光红外成像辐射仪）；OLS（实用行扫描系统）
首先说GAC，GAC:来自NOAA系列卫星；GAC区域内提供VIS（可见光）云图和IR（红外）云图，可见光分辨率为 1KM和2KM，红外云图提供的是红外色调强化云图和黑白云图；目前NRL已经不再提供GAC的图像，因为NOAA卫星目前大部分已被淘汰，画质极为感人。但是作为NOAA系列卫星的产品之一，这个类别里面，也不光只是低分辨率的GAC，有时也会存储分辨率较高的LAC（局部覆盖）云图，两者使用AVHRR作为成像仪；而且有时拍摄时间可以优先于地球同步卫星，而提供重要参考。
现在美国的NOAA系列和欧洲的METOP系列卫星组成双星系统，以前NRL有时也能提供METOP卫星的云图，但是现在已经很少了。
这是茉莉的GAC，因为NRL已经停止提供GAC系列卫星图像，画质自己感受：
再说GEO，同步卫星可以高频率的提供某一地区的云图资料，对于气象观测具有重要意义，NRL提供地球同步卫星的红外云图和水汽图：可见光云图空间分辨率在1-2km，红外云图实际分辨率大约4km。
以下是常用的卫星数据来源：
GOES-15(GOES-WEST, 135 W), GOES-14（位于105W）GOES-13(GOES-EAST, 75 W) GOES-R(GOES-16，89.5W)； Himawari-8/9（H-8位于140.7E，）, 数据是与FNMOC及空军气象部门（AFMA）合作处理的。
MSG-1（Meteosat-8），位于41.5E；MSG-2（Meteosat-9），位于9.5°E；MSG-3(Meteosat-10 )位于0E；
目前NRL上GEO版Himawari-8使用的VIS通道为Band03（原始分辨率0.5km，现时分辨率1km），IR通道为Band 14（分辨率4km，波长11.1-11.3um）；隐藏的AHI文件夹中则为原始分辨率。
这是莫兰蒂的GEO，来自NRL
MODIS；中分辨率成像光谱仪是较为先进的一种设备，搭载在EOS卫星上，EOS卫星有两颗（Aura忽略），上午星（EOS-AM）为Terra，下午星（EOS-PM）为Aqua，通过时间特性可以判断什么时候能看到这两颗卫星拍摄的高清晰云图，MODIS星下点最大分辨率为250m，可以用于详细观察热带气旋的结构细节。MODIS也能提供高分辨率的红外和水汽图。
这是莫兰蒂的MODIS彩色图，因为NRL上MODIs缺档严重；来自NASA
VIIRS：可见光红外线成像辐射仪是目前最为先进的一种设备，搭载于JPSS系列卫星上（如Suomi NPP），用来继承 MODIS。VIIRS不仅可以提供每像素375m的彩色图像，其搭载的光学倍增仪在夜晚月光亮度良好时拍摄日夜可见光（俗称DNB）。虽然 VIIRS 分辨率比MODIS略低，但成像技术较 MODIS 大幅进步，因此 VIIRS 每像素 375 米的图像反而比 MODIS 每像素 250 米的图像精致，其扫描宽度也大幅增加，解决了MODIS扫描不全的问题。NRL上的IR使用I5波段，波长11.45um。但是VIIRS没有水汽通道，故VIIRS没有水汽图。
这是莫兰蒂的VIIRS DNB，来自CIMSS
OLS；是DMSP（国防气象卫星）上搭载的云图拍摄系统，现在依然在运行的卫星是F-15，F-16，F-17，F-18；可见光云图星下点分辨率大概为1KM，并且能够提供不同于其他卫星的夜间可见光云图，但是不能提供水汽云图，红外云图也提供了三种类型：IR-COLOR，IR-BD。IB-BW，但是OLS和其他的卫星最大的不同就是在于红外云图色阶，根据判断，OLS的云图色阶比起GEO云图强了大概10摄氏度，所以不能用来判断热带气旋的云顶亮温状况。
图片来源:NRL ，上图为同步卫星拍摄，下图为OLS极轨卫星拍摄，时间间隔为3分钟，可见两种云图之间的差异，所以OLS区域内的IR-COLOR不能用来判断云顶亮温状况。
接下来谈谈上面三栏
1、Vis（可见光）：NRL现拥有分别来自以上卫星的1或1.25km分辨率云图，覆盖全球TC。Himawari-8的云图每10分钟上传一次（在快速扫描模式下，可以达到2.5分钟上传一次），由哪颗卫星取样取决于TC位置。每张图片经过插值以显示云图细节。
2、IR（红外）：以上卫星同样提供4km分辨率的红外线云图。因分辨率较低，它比可见光云图涵盖的范围更大。它有两种模式：（1）标准黑白强化云图，（2）用以强化风暴中心附近的活跃对流从而提供给德沃夏克分析法之用的DVORAK强化图。这两种强化又分为两种：IR-COLOR和IR-BD，从德法分析上讲，使用IR-BD 更有助于分析。而从卫星通道来讲，Himawari-8的两个IR通道（13/14），使用Band13更有助于判断热带气旋强度，因此不建议看NRL或FNMOC的Himawari卫星IR-BD。
NRL IR-BW
IR-COlOR
IR-BD（B14，偏冷）
3、Vapor（水汽图）：亦由以上卫星提供，它反映的是高空水汽总量，尤其是150-450HPA层面。而对于低空的水汽含量描述不甚明显，这是由于辐射原理决定的，中低空的水汽很少能被卫星接受，也就是说，即使水汽云图看起来大气是很干燥的，中低空也可能是很湿润的，反之亦然。
1、Vis（可见光）：NRL现拥有分别来自以上卫星的1或1.25km分辨率云图，覆盖全球TC。Himawari-8的云图每10分钟上传一次（在快速扫描模式下，可以达到2.5分钟上传一次），由哪颗卫星取样取决于TC位置。每张图片经过插值以显示云图细节。
2、IR（红外）：以上卫星同样提供4km分辨率的红外线云图。因分辨率较低，它比可见光云图涵盖的范围更大。它有两种模式：（1）标准黑白强化云图，（2）用以强化风暴中心附近的活跃对流从而提供给德沃夏克分析法之用的DVORAK强化图。这两种强化又分为两种：IR-COLOR和IR-BD，从德法分析上讲，使用IR-BD 更有助于分析。而从卫星通道来讲，Himawari-8的两个IR通道（13/14），使用Band13更有助于判断热带气旋强度，因此不建议看NRL或FNMOC的Himawari卫星IR-BD。
NRL IR-BW
IR-COlOR
IR-BD（B14，偏冷）
3、Vapor（水汽图）：亦由以上卫星提供，它反映的是高空水汽总量，尤其是150-450HPA层面。而对于低空的水汽含量描述不甚明显，这是由于辐射原理决定的，中低空的水汽很少能被卫星接受，也就是说，即使水汽云图看起来大气是很干燥的，中低空也可能是很湿润的，反之亦然。
我们再来解释一下上面这些框框是什么。
这些框框里的都是极轨卫星里的微波扫描。而微波图像有以下模式：
1、 SSMI（Specal Sensor Microwave/Imager）（特别微波探测）：现由（美国）国防气象卫星工程（DMSP）的F-13、F-14和F-15卫星执行，首颗卫星为1987年发射的F-8和F-15。该系列卫星正在被一系列执行相同任务的新卫星所替代（SSMIS，位于下一栏，意思相同）。提供更高的扫描质量和精度。
下面我们看看加了个S有什么不同，上为SSMI，下为SSMIS
2、 GMI（GPM Microwave Imager）（GMP微波成像仪）：是搭载在GMP（TheGlobal Precipitation Measurement，全球降水测量卫星）上的仪器。首颗GPM卫星于2014年2月27日发射，并于几天后启动了GMI仪器。GPM和其他带有微波辐射计的卫星之间的主要区别之一是轨道，它倾斜的角度是65度，这一特点允许当地时间的完整采样并重复两次。而GMI是一种双极化、多通道、共扫描、无源微波辐射计，可以增加极轨卫星的扫描频率。
莫兰蒂巅峰，未有扫中。
3、 高级微波辐射扫描仪（AMSR-2）：由日本航天局的GCOM-W1卫星执行，以取代2011出故障的AMSR-E。该探测仪兼有高分辨率和适当观测尺度的优点。
莫兰蒂巅峰 最为中正的PCT。
4、 Windsat，是搭载于美国国防部Coriolis卫星上的风场扫描仪。WindSat旨在展示一个完全偏振辐射计的能力，以测量来自太空的海洋表面风矢量。发射前，唯一能够测量海洋风矢量的仪器是散射计(主动微波传感器)。除了风速和方向外，该仪器还可以测量海面温度、土壤湿度、冰雪特征、水汽、云液态水和雨水。但是相对于其它风场扫描卫星来说，较为不准。
莫兰蒂的Windsat风场，未扫中。
5、 AMSU（The Advanced microwave sounding unit，高级微波探测装置），搭载于NOAA系列卫星上。AMSU数据在天气预报中广泛应用。其亮度温度被尽可能快地处理，并发送到世界各地的数值天气预报中心。这些数据有助于对大气的当前状态进行正确的评估，从而使预测更加准确。长期的AMSU记录也被用于研究气候。而AMSU设备目前正在被JPSS系列卫星上的先进的技术微波探测仪(ATMS)所取代。NRL所选用的AMSU-B搭载于NOAA系列卫星上。
莫兰蒂巅峰，可以，这很我的世界。
这些框框里的都是极轨卫星里的微波扫描。而微波图像有以下模式：
1、 SSMI（Specal Sensor Microwave/Imager）（特别微波探测）：现由（美国）国防气象卫星工程（DMSP）的F-13、F-14和F-15卫星执行，首颗卫星为1987年发射的F-8和F-15。该系列卫星正在被一系列执行相同任务的新卫星所替代（SSMIS，位于下一栏，意思相同）。提供更高的扫描质量和精度。
下面我们看看加了个S有什么不同，上为SSMI，下为SSMIS
2、 GMI（GPM Microwave Imager）（GMP微波成像仪）：是搭载在GMP（TheGlobal Precipitation Measurement，全球降水测量卫星）上的仪器。首颗GPM卫星于2014年2月27日发射，并于几天后启动了GMI仪器。GPM和其他带有微波辐射计的卫星之间的主要区别之一是轨道，它倾斜的角度是65度，这一特点允许当地时间的完整采样并重复两次。而GMI是一种双极化、多通道、共扫描、无源微波辐射计，可以增加极轨卫星的扫描频率。
莫兰蒂巅峰，未有扫中。
3、 高级微波辐射扫描仪（AMSR-2）：由日本航天局的GCOM-W1卫星执行，以取代2011出故障的AMSR-E。该探测仪兼有高分辨率和适当观测尺度的优点。
莫兰蒂巅峰 最为中正的PCT。
4、 Windsat，是搭载于美国国防部Coriolis卫星上的风场扫描仪。WindSat旨在展示一个完全偏振辐射计的能力，以测量来自太空的海洋表面风矢量。发射前，唯一能够测量海洋风矢量的仪器是散射计(主动微波传感器)。除了风速和方向外，该仪器还可以测量海面温度、土壤湿度、冰雪特征、水汽、云液态水和雨水。但是相对于其它风场扫描卫星来说，较为不准。
莫兰蒂的Windsat风场，未扫中。
5、 AMSU（The Advanced microwave sounding unit，高级微波探测装置），搭载于NOAA系列卫星上。AMSU数据在天气预报中广泛应用。其亮度温度被尽可能快地处理，并发送到世界各地的数值天气预报中心。这些数据有助于对大气的当前状态进行正确的评估，从而使预测更加准确。长期的AMSU记录也被用于研究气候。而AMSU设备目前正在被JPSS系列卫星上的先进的技术微波探测仪(ATMS)所取代。NRL所选用的AMSU-B搭载于NOAA系列卫星上。
莫兰蒂巅峰，可以，这很我的世界。
接下来我们来简要说明框架中各个栏目的意义（设置这些栏目的主要目的是自动匹配与各红外/可见光云图时间最接近的微波扫描图）：
以莫兰蒂的SSMIS为例
1、Vis：（时间）最匹配的可见光云图
2、IR；最匹配的红外线云图
3、IR-BD：使用BD强化的红外线云图，在热带气旋高度冷却的云顶温度分析中建立标准色阶。它供德沃夏克分析法使用。从它可以看出热带气旋云顶温度（云顶越高，温度越低）和与之相关的强对流。
4、Multi-Sensor：囊括了四种云图，是了解一个热带气旋概况最快捷的方式。左上角是标准的黑白红外线云图，右上角是可见光云图。入夜后，可见光云图就由BD增强的红外线云图代替。左下角为极化温度校正（PCT，详见下），右下角为色调强化微波扫描图。色调强化图包括85 GHz PCT , 85 GHz H-pol in blue and 85 GHzColor（详细介绍见下），如果该卫星探测仪无85GHz波段，则由89GHz和91GHz波段代替。在AMSU-R中为89GHz，而DMSP卫星内则多用91GHz波段；这些多频道产品不仅能让我们看清TC的主对流，而且还能看清云型，以了解其总体结构和组织。例如以下重要信息：（1）雨带的形成和旋卷，（2）眼墙的发展，（3）中
心眼墙的建立，（4）中心密集云层区，（5）风切，（6）暴露的低层环流中心。但是也要注意一点，由于85GHz及其以上均为高频波段，所以对于降水的反馈能力更强，扫描出的结果与降水率更接近，与热带气旋中心的风力强弱并不线性相关。
5、85 GHz H：单频道产品，对凝结成冰的水汽所导致的强对流（如雹和霰）很敏感。低亮温的雨带、眼墙和有强烈上升运动的对流单体相当清晰。尽管在高层卷云中也有冰晶，但它们不会对该频道造成显著影响。故它可用以迅速估计TC的结构特征。
6、85 GHz weak：原理同上，区别在于它使用的色阶温度较高，因此适于评价较弱的热带气旋如热带风暴或热带低压。
7、极化温度校正（个人翻译，Thepolarization-corrected temperature，PCT）它用以校正85GHz图片在水平和垂直极化之间的线形差异。雨带和散射在85GHz的两种极化方向上有明显不同，因此该波段该在绘制雨带和清除由单独一种85GHz频道产生的噪音干扰上有显著作用。
以莫兰蒂的SSMIS为例
1、Vis：（时间）最匹配的可见光云图
2、IR；最匹配的红外线云图
3、IR-BD：使用BD强化的红外线云图，在热带气旋高度冷却的云顶温度分析中建立标准色阶。它供德沃夏克分析法使用。从它可以看出热带气旋云顶温度（云顶越高，温度越低）和与之相关的强对流。
4、Multi-Sensor：囊括了四种云图，是了解一个热带气旋概况最快捷的方式。左上角是标准的黑白红外线云图，右上角是可见光云图。入夜后，可见光云图就由BD增强的红外线云图代替。左下角为极化温度校正（PCT，详见下），右下角为色调强化微波扫描图。色调强化图包括85 GHz PCT , 85 GHz H-pol in blue and 85 GHzColor（详细介绍见下），如果该卫星探测仪无85GHz波段，则由89GHz和91GHz波段代替。在AMSU-R中为89GHz，而DMSP卫星内则多用91GHz波段；这些多频道产品不仅能让我们看清TC的主对流，而且还能看清云型，以了解其总体结构和组织。例如以下重要信息：（1）雨带的形成和旋卷，（2）眼墙的发展，（3）中
心眼墙的建立，（4）中心密集云层区，（5）风切，（6）暴露的低层环流中心。但是也要注意一点，由于85GHz及其以上均为高频波段，所以对于降水的反馈能力更强，扫描出的结果与降水率更接近，与热带气旋中心的风力强弱并不线性相关。
5、85 GHz H：单频道产品，对凝结成冰的水汽所导致的强对流（如雹和霰）很敏感。低亮温的雨带、眼墙和有强烈上升运动的对流单体相当清晰。尽管在高层卷云中也有冰晶，但它们不会对该频道造成显著影响。故它可用以迅速估计TC的结构特征。
6、85 GHz weak：原理同上，区别在于它使用的色阶温度较高，因此适于评价较弱的热带气旋如热带风暴或热带低压。
7、极化温度校正（个人翻译，Thepolarization-corrected temperature，PCT）它用以校正85GHz图片在水平和垂直极化之间的线形差异。雨带和散射在85GHz的两种极化方向上有明显不同，因此该波段该在绘制雨带和清除由单独一种85GHz频道产生的噪音干扰上有显著作用。
8、Color：一种多频道组合产品，使用了双偏振85Ghz数据和PCT数据，其色阶为红、绿、蓝。PCT突出显示强对流单体，85 GHz数据展现低空富含水汽的云线。三者结合提供了一种在一图内迅速评估多数热带气旋结构的有效方法。
9、Rain：单位为mm/h。它使用微波扫描来评估TC雨带和眼墙中的降水结构，它与85GHz图像有很大的相关性。
10、Wind：单位M/S，是利用SSM/I波段数据计算出的，为19.5m高度的8分钟平均风速。这种算法部分参考了海洋浮标数据的统计回归方程。值得注意的是在降水存在时微波扫描之风速不能得到回归校正，因此每个TC中都有大片区域的风场图缺失。图片中黑影区的扫描缺乏意义，如风暴中心附近及雨带沿线。
DMSP系列卫星在扫描Wind和Vapor时高阶的区域往往缺失，这是卫星自身造成的，其他卫星不影响此区域。
11、Color 37 GHz：一种结合了37GHz多偏振数据及其校正数据（PCT）的多频道产品，与上面的“color”很相似，但是由于37GHz的频率要低，对低层大气更敏感，能够探测风对于下垫面粗糙度的改变。它清除了许多在37GHz单频道图象中的模糊效果。
12、37 GHz V：单频道产品，对比85或89GHz频道所反映的更低层大气中的水汽信息敏感。它对理解85/89 GHz数据所显示不清之层面的TC结构有意义。
13、37 GHz H：介绍同上，两者之间除色阶不同（H颜色更深）以及SSMIS上没有以外，差异不详。
14、Vapor：水蒸气。总水汽含量是从对水蒸气敏感的微波波段得到的。这些图片展示了更大范围的水汽分布，它们在TC进入干、冷区域时最有帮助，尤其是当TC位于中纬度，逐渐进入干冷区域时。它在强降水区价值不大。
9、Rain：单位为mm/h。它使用微波扫描来评估TC雨带和眼墙中的降水结构，它与85GHz图像有很大的相关性。
10、Wind：单位M/S，是利用SSM/I波段数据计算出的，为19.5m高度的8分钟平均风速。这种算法部分参考了海洋浮标数据的统计回归方程。值得注意的是在降水存在时微波扫描之风速不能得到回归校正，因此每个TC中都有大片区域的风场图缺失。图片中黑影区的扫描缺乏意义，如风暴中心附近及雨带沿线。
DMSP系列卫星在扫描Wind和Vapor时高阶的区域往往缺失，这是卫星自身造成的，其他卫星不影响此区域。
11、Color 37 GHz：一种结合了37GHz多偏振数据及其校正数据（PCT）的多频道产品，与上面的“color”很相似，但是由于37GHz的频率要低，对低层大气更敏感，能够探测风对于下垫面粗糙度的改变。它清除了许多在37GHz单频道图象中的模糊效果。
12、37 GHz V：单频道产品，对比85或89GHz频道所反映的更低层大气中的水汽信息敏感。它对理解85/89 GHz数据所显示不清之层面的TC结构有意义。
13、37 GHz H：介绍同上，两者之间除色阶不同（H颜色更深）以及SSMIS上没有以外，差异不详。
14、Vapor：水蒸气。总水汽含量是从对水蒸气敏感的微波波段得到的。这些图片展示了更大范围的水汽分布，它们在TC进入干、冷区域时最有帮助，尤其是当TC位于中纬度，逐渐进入干冷区域时。它在强降水区价值不大。