大家知道，气象卫星以及时的、大面积、连续性、客观性观测见长，因为它的云图动画几乎每天都在电视 天气 预报中与我们见面。而气象卫星在观测人们关注的气候变化中的作用也是巨大的，它对地球热量的吸收支，大气组成成份和物理性质，云，降水的监测中都扮演着极为重要的角色。

　　万物生长靠太阳，地球运转散热量。地球和大气从太阳辐射获取能量，并向宇宙空间发射长波辐射散失能量。地球大气系统辐射收支的平衡，是影响气候的基本因素。对于整个地球而言，辐射收支是平衡的，但对于某一地区，辐射收支是不平衡的。如地球大气在低纬度，特别是赤道附近获得净辐射能，而在高纬度、特别是南北极失去净辐射能。这种辐射收支的不平衡，是驱动大气和海洋环流的原动力。正是运动中的大气和海洋造就了气候的分布，形成了热带、副热带、温带和寒带。

　　在气象卫星出现之前，辐射观测只在少数有条件的气象站上进行，全球范围的辐射资料是不可能获得的。气象卫星提供了观测太阳入射短波辐射和地球射出长波辐射的理想平台，在辐射观测方面取得了有意义的成果。

　　气象卫星辐射收支的遥感观测分宽波段和窄波段两种。宽波段对所有波长的短波和长波辐射都进行观测，它观测到太阳黑子爆发时期，太阳入射常数减少0.1%到0.2%这一重要事实。窄波段只对某些波段进行观测，然后推断全波段辐射总量，这种方法获得了1974年以来的长时期辐 射收支资料，为研究地球大气系统的能量平衡，提供了有价值的观测结果。例如，卫星辐射平衡观测揭示，在沙漠地区，地面射出长波辐射大，而太阳射入短波辐射小。由于地面温度很高，以及沙漠对太阳光有很强的反照率，所以沙漠地区支出的辐射能量比收入的多。为了弥补辐射能量损失，沙漠地区大气盛行下沉运动，大气通过下沉压缩增温，这种过程是平衡辐射冷却所需要的。

　　气象卫星大气探测产品是利用气象卫星遥感数据计算出的大气温度、湿度和气压等信息产品，能客观 地反映大气的垂直结构，因此，在数值天气预报、天气分析、气候研究和气候预测等方面有着广泛的应用前景。卫星大气探测资料可弥补广阔海洋、高原、沙漠和两极地区探空资 料的不足，用于补充数值天气预报的原始场，提高数值预报的预报精度和预报时效。随着气象卫星大气探测产品的累集和存档资料时间的增长，大气探测产品在气候分析和气候预 测方面的研究正在逐步深入，并取得了重要的进展。运用射出长波辐射产品的气候平均图，可以分析和追踪热带地区大气的运动，预报影响重大的厄尔尼诺和拉尼娜的形成和发展；运用其低值区的月、季、年变化对比，推断我国大陆上的降水强度和海洋上台风活动，在复杂的台风路径预报中，可以起到相当重要的作用。

　　遥感观测云是气象卫星最基本的功能。电视天气预报上运动的云图，非常直观、具体。地球上大约一 半以上的地区经常被云覆盖。云是天气的重要要素，是天气预报的主要对象之一，也是影响大气运动和地球大气系统能量平衡的重要因素。通过云图动画，能预知天气系统的发生 和发展，预测重要天气系统的来临，如估算台风路径和登陆时间、地点。云对太阳入射辐射有阻挡作用，云很浓密时，我们感到相对凉爽，是因为云对太阳辐射有遮荫作用；同时云也截获地面向上的长波辐射，它像被子一样捂着地球，夏天有卷云时，我们感到很闷热。云既影响大气的加热过程，又影响地面上的天气和气候，由于云影响大气加热过程，数值天气预报模式中必须包括云的作用。

　　在全球增温过程中，云对地面气候的作用是十分重要的研究课题，云在大气遥感定量产品推导中，也是必须考虑的因素。例如卷云可影响大气温度垂直分布的推导精度。另外，对全球范围内降水地区和降水量的估计，也要依靠对云的观测。

　　云的遥感观测利用了可见光波段云的反照率与云厚的关系以及红外云图上云的温度的关系。通过对可见光和红外多光谱综合分析，对于客观地识别云的种类是有帮助的。世界气候研究计划有一个国际卫星云气候子计划，其内容为整理全球范围内为期五年以上的云的分布资料。

　　气象卫星在水循环监测中具有重要作用。七水二山一分田。水是地球环境的主要成份之一，对地球环 境的其它组成部分如岩石圈、气候圈和生物圈都有重要的影响。黄河之水天上来，奔 流到海不复回。水通过浸蚀、切割和搬运作用可以影响地貌。水从天上来，又回天上去。大气中的水可以形成云和降水，并以潜热的形式储存和输送能量，热极生风就是这个道理。

　　一个地区湿润与否不仅影响值被分布，通过植被分布，水还影响其它生物。水循环过程中，几天到几个月的异常事件如洪水和干旱是常见的自然灾害；百年以上的长期变化如极 冰的融化和海平面的升高，则对人类活动和生存有更大的影响。因此对水的监测是非常重要的。水在地球上以气态、液态和固态三种相态存在，气象卫星对三态的水都有观测能力。

气象卫星水汽观测使用了水汽吸收带上的光谱波段，从水汽吸收带上所观测到的辐射，可计算出大气中对流层上部水汽的含量及其垂直分布。卫星观测的水汽含量也是数值天气预报所需的原始资料。

　　一望无际的大海对气候有重要的作用。海洋与大气之间的热量交换、天气系统的发生和发展都有很大的影响。台风只能发生在海表水温高于26.5℃的热带地区。海表水温越高，台风发生的次数越多，强度也越大。长时间大范围的海表水温异常，甚至可以影响长期天气过程，造成干旱和洪水。厄尔尼诺现象就是由于东太平洋海水温度异常升高所引起的。海表水温和渔业生产也有很大的关系。鱼类往往在海表水温悬殊大的地方活动。因此观测海表水温可以分析鱼场动态，缩短鱼船寻找鱼群的时间。

　　在甚高分辨率扫描辐射仪的近红外太阳反射光谱波段上，水的反照率很低，而陆地上植被的反照率很高，因此在其图像上，水体的边界十分清楚。比较洪涝发生前后的水体范围可客观地定量估计洪涝面积，为各级政府抗御持续时间长、范围大的洪涝提供可靠的决策依据。

　　冰雪覆盖不仅对地面和大气的温度、土壤湿度和辐射平衡有很大的影响，而且是重要的水资源。我国西部的新疆、甘肃等地区用水主要依靠积雪。气象卫星已成功地探测到积雪覆盖。用气象卫星观测，在太阳反射光谱波段利用了雪面反照率远大于其它陆地表面的性质，能把雪 面与其它类型的地表和云区别开来。在热红外波段则根据云是移动和变化的目标，而雪在几天时间内变化不大来区分云和雪。我国风云一号C、D气象卫星第6通道波长为1.6微米，对雪很敏感，可以较好地区分 云和雪。海上结冰对航运和海上石油开采作业都有很大的影响。过去观测海冰用飞机巡视，不仅耗费大，也难以取得长时间连续的资料。目前对冰的观测已主要依靠气象卫星进行。

　　在热红外波段，冰与海水的温度也有明显的差别。利用这些特性，可以把冰与海水区别开来。1990年1月底我国华北地区受强冷空气袭击，气温持续偏低，渤海海面发生了严重的海冰，卫星云图对该地区海上石油钻井平台安全撤离起了重要作用。

　　对气候有反馈作用的微量气体有臭氧、二氧化碳、氟氯化烃。氟氯化烃是制冷剂和清洗剂。它挥发以后与二氧化碳一样可以产生温室效应，平流层中的氟氯化烃可以通过光化作用破坏臭氧层。臭氧层起着吸收和阻挡太阳紫外线的作用。由于臭氧层的破坏直接危害人类健康，它的监测和防治受到各国政府的重视。臭氧层的监测，目前主要依靠气象卫星来进行：利用9. 6微米附近臭氧的红外辐射测定臭 氧总含量；利用紫外后向散射仪，观测在紫外波段太阳光的反射光谱，从而观测臭氧的垂直分布曲线。前几年，用气象卫星已观测到极地附近臭氧显著减少的现象，即所谓臭氧洞。

　　随着气象卫星性能更加先进，观测时间更长，对人类了解、适应和影响气候的贡献将越来越大。