1.结构型式和范围大小：
中云在卫星云图上表现为一大片，范围可达二万到二十万平方公里。其型式可以是涡旋状、带状、线状和逗点状。
2.色调和纹理：
（1）在可见光云图上，与锋面、气旋相连的中云色调很白，纹理均匀，常常伴随有低云（雨层云）和降水同时出现。
（2）如果中云下面没有低云，则其色调从灰色到白色不等；如果只有一层中云，其色调为灰色。
（3）如果中云区多斑点和皱纹，则说明云区内有对流出现或云层厚度不一。 （4）大多数中云出现在卷云下面，如果卷云下面有中云，则其色调更白一些。
（5）在红外云图上，中云的色调介于高云和低云之间的中等程度灰色，对于较厚的中云色调呈浅灰色。
中云不一定有暗影和确定的边界形状，所以根据暗影和边界不能识别中云.
2.6.4 积云、浓积云
A、B是积雨云，C1、C2是积云浓积云
图8 积云、浓积云和积雨云的可见光图和红外云图
在卫星云图上的积云浓积云实际上是积云群，这引起积云群在地面观测中不容易观测到。在卫星云图上判别积云和浓积云的依据有：
1.结构型式：积云浓积云常表现为线状、开口细胞状等结构型式；有时积云浓积云呈离散分布型式。
2.纹理：积云浓积云是由于下垫面加热形成的，加热的差异和大气稳定度不同，使得积云区内对流云顶高度不一，厚度有参差，云顶温度不一致，无论在可见光云图还是红外云图上，表现为多斑点、皱纹，为不均匀的纹理。
3.边界：由于局地加热的不均匀性，积云浓积云的边界不整齐不光滑。
4.色调和暗影：由于积云浓积云主要由水滴所组成，所以在可见光云图上呈白色。在红外云图上由于积云浓积云的高度参差不齐，云顶温度有差异，色调也不一致，对流较强的积云浓积云云顶较冷，色调较白；对流弱的积云浓积云顶较暖，色调较暗，因此红外图上云的色调差异可以判断对流的强度。如果在一片层状云区内出现对流，则在云区内会有暗影出现，在可见光云图上可以根据暗影的宽度和积云的相对亮度确定对流的强度和云的垂直厚度。
5.晴天积云：一般分布很稀疏，不能为仪器所分辨，在云图上不能识别。但是当这类积云越来越多，云区范围扩大，这时云图上表现为淡灰色，与地面的色调差异很小，云的单体无法分辨，所以不容易识别。
2.6.5 低云
层积云
层积云是行星边界层内空气的乱流混合造成的，通常出现于低层不稳定、高层稳定的大气条件下，也就是低空有对流，高空为下沉气流的情况下，它依据下面特点从卫星云图上识别：
1.结构型式：在冬季洋面冷锋后或副热带高压的东南象处，层积云常表现为球状的闭合细胞状云系。在锋面云带附近，层积云表现为一大片或带状。
2.色调：在海洋上，水汽丰富，层积云一般密蔽天空，云顶均匀，在可见光图上呈白色，类似于中云的色调；在大陆上，层积云反照率低，层积云是断裂的、稀疏分布的，表现为灰色。在红外云图上，层积云表现为深灰到灰色，可与中云区分开。
3.范围大小：层积云的范围相差很大，大体上与弱风到中度风区域相一致。 层积云可出现于冬季冷锋后高压的东南象限，也出现于副高的东南象限，锋面云带附近，还出现于山脉背风坡一侧稳定大气中。
层云、雾(图9)
出现在华北的雾区A处于冷锋云带E-F的前方的西南气流里 ，四川盆地雾区B的西边界与青藏高原的东边界相一致，雾区的某些地方还迭加有其它类型的云，华南沿海的层云和雾区
C与海岸线的走向相一致
图9 层云和雾区的可见光云图
层云和雾对交通运输的影响特别大，所以对层云和雾的监测特别重要。由于卫星观测无法判断云底是否到达地面，所以不能从卫星云图上区别层云与雾。层云与雾在卫星云图上判别的依据有：
1.纹理：由于大多数层云与雾是在稳定大气（逆温）条件下，暖湿空气平流到冷的表面上形成的，层云与雾的云顶高度均匀，所以其纹理光滑均匀。
2.色调：在可见光云图上层云（雾）的色调从灰色到白色，这决定于云的厚度和稠密程度，雾越厚、越浓，色调越白。如果层云（雾）超过300米，则层云（雾）表现为很白的色调。 (提示)
3.边界：层云（雾）的边界光滑整齐清楚，受地表的影响大，它常常沿着山脉、河流、海岸线或一条低空切变线突然结束。
4.范围大小：层云（雾）的范围相差很大，所以不能根据层云（雾）的范围判别它。
层云（雾）一般出现于冷高压后部，或低压前部，或冷锋前方等天气系统的有关处，这些地方存有暖湿空气在冷表面上平流。此外，冬季中高纬地区地表的辐射冷却也有助于层云（雾）的形成。
图10 一次雾消散的实例
美国北卡罗来纳州上空大片的辐射雾和层云A，其消散是从云区的外边界逐渐向内消散 在雾消散的同时，沿最初的边界处形成积云线B，随雾消散，在A和B之间形成一黑色的无云区 雾最浓的中心部分C最后消散 雨层云
在可见光云图上,雨层云从白到灰白不等，当太阳高度角较低时，可以在雨层雨中见到纹线，通常雨层云出现于锋面云带中，在热带季风云系中也可以见到。在红外图上雨层云表现为均匀的灰色到白色。
2.7卫星云图上各类云的共存
卫星观测云系是大面积的，难以分析云的细微结构。在许多情况下，卫星观测到的不是单独的一种云，而是多种云类共存的情况。通常有以下几种情形：
1.锋面、气旋、高空槽中的多层云系
在卫星云图上经常见到一种最上面是卷云，其下是中云（高层、高积云），最下面的低云（层云、雨层云），有时还伴有积雨云，这几种云互相重迭在一起，难以分开区别，我们把这几层相互重迭组成的云层称做多层云。多层云云层很厚，反照率大，云顶温度低，所以无论在可见光还是红外云图上，呈白色，纹理均匀。多层云与锋面、气旋和高空槽等天气系统相联，范围很广。多层云结构型式可以为带状、涡旋状、逗点状和盾状等，它所具有那种型式主要取决于其所处的天气系统。多层云一般都具有较稳定的连续性降水。
2.积云、浓积云、积雨云和卷云
积云、浓积云、积雨云和卷云经常同时出现。这是由于积云、浓积云、积雨云都是对流性云系，只不过是它们的强度和发展阶段的不同。当对流开始发展时形成积云、浓积云，如果对流发展很旺盛便形成积雨云和卷云，由于大气稳定度的差异和对流强度的不同，造成积云、浓积云、积雨云和卷云同时出现。
3.积云和层积云
在卫星云图上，积云和层积云会同时出现。由于积云是对流相对弱的对流云，而层积云是积云进一步发展，但受到高空下沉气流的作用，抑制其发展的结果。
4.层积云和层云 在可见光云图上，经常可以见到层积云逐渐向层云过渡的情况，也就是层积云单体越来变小，然后连成一片，呈现层云的特征。
2.8 卫星云图上几类云的区别
1.云与积雪的区分
积雪与云在可见光云图上都有表现为白色，容易将它们混淆，但是
（1）云随时间的变化很快，而积雪随时间的变化较慢，所以用不同时刻的卫星云图比较分析可以区分它们；
（2）积雪分布于地表，它的型式具有与地貌特征有关的某些固有特征，如山脉地区具有树枝状结构，而云则没有；
（3）在有水面与陆地共存的地区，如湖泊、河流、海岸线等地方，非冻结的水面上一般没有积雪堆积，而陆地上常有积雪,因此只要熟知水面分布,就易于区别雪区。
利用1.6微米通道容易区分云和积雪。
在近红外波段，雪的反射率随波长显著减小，而云的反射率只有很少减小，在1.6微米波长处两者的反射率有明显差异，因此将可见光云图与近红外1.6微米结合分析，容易区分雪和
云。
图11 云与雪在04~25um的反射率
2.单独的卷云与积雨云的区分
在红外图上，积雨云与单独的卷云都呈白色， 容易混淆。但是单独的卷云通常有纤维状结构特征，而积雨云表现为块状的稠密云区，顶部则没有纤维状结构，如果出现，说明积雨云顶部也出现了卷云。
3.多层云与积雨云的区分 在可见光和红外云图上，多层云和积雨云都表现成白色，它们的不同之处是多层云与天气尺度系统相联，所以其范围广，尺度大，呈片状结构；积雨云是中小尺度系统，其尺度相对要小，块状特征，而且色调更白一点。
4.密卷云与积云、浓积云的区别
密卷云和浓积云在可见光云图上都呈白色一团，但密卷云的云顶高度一致，在红外图上都呈白色，而积云、浓积云在红外图上的色调相差较大，纹理不均匀，可见光上多皱纹。
5.中云与层云（雾）的区别
在可见光图上中云与层云（雾）都呈片状的白色，但是中云与高空槽、锋面、气旋相联，范围大；层云（雾）的尺度要小，而且其边界光滑整齐。
6.夜间层云和雾与地表的区分
夜间层云和雾与地表的区分有以下几种方法：
（1）晴空夜间地表的一些固定参照物，如河流、湖泊、海岸线和山脉等地理目标物都有较清楚，当有层云（雾）覆盖时，则没有固定地面目标物出现。
（2）利用不同通道之间的雾和地表特性。
3、红外资料在分析强对流天气中的应用
从卫星上测到的红外辐射，在无云的情况下是地面的辐射，在有云的情况下，是云顶的辐射。因而可队卫星测到的红外辐射判断云顶的温度。
雷暴中的上升气流强，因而它的云顶比一般的云要高。通常云顶越高，由绝热降温的结果也越低。因此雷暴中上升气流的强弱可以从最低云顶温度及其时间的变率来推断。
研究表明用两次时间间隔很短的红外观测，根据云顶温度降低的速率，可以推算雷暴云中的垂直速度，这速度值可以作为雷暴强度的指示。研究还发现，只有云顶温度低于对流层顶的温度的雷暴才会产生强天气现象。Reynolds发现雷暴云顶温度低于对流层顶温度与冰雹的发生之间存在着正相关。
卫星图像分析基1
