科學網—氣象衛星

2020-12-05 科學網

 

氣象衛星是從太空對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛星。衛星通過所裝載的各種氣象遙感器,接收和測量地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射,並將其轉換成電信號傳送給地面站。地面站將衛星傳來的電信號復原,繪製成各種雲層、地表和海面圖片,再經進一步處理和計算,得出各種氣象資料。

 

氣象衛星主要有極軌氣象衛星和同步氣象衛星兩大類。極軌氣象衛星,飛行高度約為600~1500千米,衛星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的交角,這樣的衛星每天在固定時間內經過同一地區兩次,因而每隔12小時就可獲得一份全球的氣象資料。同步氣象衛星,運行高度約35800千米,其軌道平面與地球的赤道平面相重合。從地球上看,衛星靜止在赤道某個經度的上空。一顆同步衛星的觀測範圍為100個經度跨距,從南緯50°到北緯50°,100個緯度跨距,因而5顆這樣的衛星就可形成覆蓋全球中、低緯度地區的觀測網。

 

按是否用於軍事目的分為軍用氣象衛星和民用氣象衛星。氣象衛星觀測範圍廣,觀測次數多,觀測時效快,觀測數據質量高,不受自然條件和地域條件限制,它所提供的氣象信息已廣泛應用於日常氣象業務、環境監測、防災減災、大氣科學、海洋學和水文學的研究。氣象衛星也是世界上應用最廣的衛星之一,美國、俄羅斯、法國和中國等眾多國家都發射了氣象衛星。

 

1960年4月1日,美國發射了世界上第一顆試驗性氣象衛星「泰羅斯」1號。這顆試驗氣象衛星呈18面柱體,高48釐米,直徑107釐米。星上裝有電視攝像機、遙控磁帶記錄器及照片資料傳輸裝置。它在700千米高的近圓軌道上繞地球運轉1135圈,共拍攝雲圖和地勢照片22952張,有用率達60%。具有當時最優秀的技術性能。美國從1960年至1965年間,共發射了10顆「泰羅斯」氣象衛星,其中只有最後兩顆才是太陽同步軌道衛星。1966年2月3日,美國研製並發射了第一顆實用氣象衛星「艾薩」1號,它是美國第二代太陽同步軌道氣象衛星,軌道高度約1400千米,雲圖的星下點解析度為4000米。從1966年至1969年間,共發射了9顆,獲得了大量氣象資料。它的發射成功開闢了世界氣象衛星研製的新領域,大大減少了由於氣象原因造成的各種損失。

 

目前,全世界共發射了上百顆氣象衛星,已經形成了一個全球性的氣象衛星網,消滅了全球4/5地方的氣象觀測空白區,使人們能準確地獲得連續的、全球範圍內的大氣運動規律,作出精確的氣象預報,大大減少災害性損失。

 

據不完全統計,如果對自然災害能有3~5天的預報,就可以減少農業方面30%~50%的損失,僅農、牧、漁業就可年獲益1.7億美元。例如,自1982年至1983年,在中國登陸的33次颱風無一漏報。1986年在廣東 汕頭附近登陸的8607號颱風,由於預報及時準確,減少損失達十多億元。

 

中國1988年9月7日發射了第一顆氣象衛星——「風雲一號」太陽同步軌道氣象衛星。衛星雲圖的清晰度可與美國「諾阿」衛星雲圖媲美,但由於星上元器件發生故障,它只工作了39天。後成功發射了四顆極軌氣象衛星(風雲號)和三顆靜止氣象衛星(風雲二號),經歷了從極軌衛星到靜止衛星,從試驗衛星到業務衛星的發展過程。

 

(魏剛整理)

 

越南戰爭期間,受美軍人工增雨影響,胡志明小道泥濘不堪。圖片來源:百度圖片

 

《中國科學報》 (2013-01-25 第9版 探索周刊)

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