氣象衛星軌道

2020-12-04 中國氣象局

  前,氣象衛星軌道大致分為兩種,一種是太陽同步軌道(通稱極地軌道),另一種是地球同步軌道(或稱靜止軌道)。

  太陽同步軌道是圓盤極地軌道的一種特殊形式,衛星沿軌道繞地球南北極運轉。所謂太陽同步軌道,是指衛星軌道面的旋轉方面和周期與地球公轉的方向和周期相同。其特點是軌道面與太陽光照射方向的夾角,在運動過程中始終不變。要實現太陽同步,必須選擇一組高度和傾角相適應的軌道,使其軌道面的旋轉變化率為0.9856。/天。我國發射的「風雲一號」氣象衛星就是採用這種太陽同步軌道,它的軌道高度是900公裡,傾角為99。,運行周期為102.86分鐘,每天繞地球運行14圈。太陽同步軌道在應用方面的好處是,衛星升軌(或降軌)過地球同一緯度的地方時保持不變,有利於對地球觀測;衛星的軌道和太陽保持固定的相對取向,保證太陽電池帆板始終轉向太陽,有利於衛星的能源供應,也有利於衛星儀器艙的溫度控制,特別適用於長壽命的業務氣象衛星;由於衛星繞地球兩極運轉及地球本身的自轉,衛星可以實現每天兩次對全球進行觀測。因此,極軌氣象衛星最適合於全球氣象資料的獲取,使氣象工作者每天可以了解到全球大氣的變化情況。不足之處是對同一地區每天只能獲取兩次氣象觀測資料,時間間隔較長,尚不能完全滿足對中小尺度天氣系統的跟蹤監視。

  地球同步軌道是指衛星繞地球赤道自西向東運轉,並且軌道周期和地球自轉周期保持一致的一種特殊的軌道。要實現這一點,衛星的軌道傾角必須是0℃,軌道高度必須是35800公裡,這樣衛星運行周期為24小時,恰好與地球自轉的周期和方向保持一致,實現與地球的同步。我國發射的「風雲二號」氣象衛星就是採用地球同步軌道。地球同步軌道的優點是:由於衛星和地球同步運動,可使衛星定點在赤道指定位置的上空,居高臨下,有利於對同一大範圍地區進行連續觀測,特別有利於對中小尺度天氣系統的監測;有利於通過衛星進行資料收集,產品分發廣播和氣象通訊。

  太陽同步軌道和地球同步軌道各有其優越性,氣象工作者就是利用了這一點,充分發揮兩種軌道氣象衛星的長處,由極軌氣象衛星和靜止氣象衛星組成全球氣象衛星觀測網,晝夜監視著地球大氣的風雲變化。 (來源於1997年7月10日《中國氣象報》作者:黃德印)

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