气象卫星测云卜雨

气象卫星测云卜雨

明天天气怎么样?这是人们经常要问的一个问题。可是用地面气象台、气球、飞机,乃至火箭等去观察天气却有很大局限性,而且地球上有80%的地区无法用上述工具去观测,于是气象卫星便大显身手。气象卫星是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星,具有范围大、及时迅速、连续完整的特点,并能把云图等气象信息发给地面用户。

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根据运行轨道的不同,气象卫星分为极轨气象卫星和静止气象卫星两种。一颗围绕地球两极运行的极轨气象卫星每天对全球进行两次气象观测,可获取全球气象资料。一颗运行在地球赤道上空的静止气象卫星则能对全球近1/3的地区连续进行气象观测,在30分钟或更短时间内获取一幅全景圆盘图,实时将资料送回地面。

1960年4月1日,美国发射了世界上第一颗试验性气象卫星“泰罗斯1号”。这颗试验气象卫星呈18面柱体,高48厘米,直径107厘米。卫星上装有电视摄像机、遥控磁带记录器及照片资料传输装置。它在700千米高的近圆轨道上绕地球运转1135圈,共拍摄云图和地势照片22952张,有用率达60%,具有当时最优秀的技术性能。

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美国从1960年至1965年间,共发射了10颗“泰罗斯”气象卫星,其中最后两颗为太阳同步轨道卫星。1966年2月3日,美国研制并发射了第一颗实用气象卫星“艾萨1号”,它是美国第二代太阳同步轨道气象卫星,轨道高度约1400千米,云图的星下点分辨率为4000米。从1966年至1969年间,又发射了9颗,获得了大量气象资料。它们的发射成功开辟了世界气象卫星研制的新领域,大大减少了由于气象原因造成的各种损失。

前苏联的气象卫星命名为“流星号”,分Ⅰ、Ⅱ号两个系列。“流星Ⅱ号”卫星为太阳同步轨道卫星,每天两次探测全球有关云层分布、雪和冰层覆盖、地面温度、云顶高度等数据,并将数据传给本国及其他国家的60多个自动图象接收站,业务十分繁忙。

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我国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星“风云2号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美,但由于星上元器件发生故障,它只工作了39天。后成功发射了四颗极轨气象卫星(“风云号”)和三颗静止气象卫星(“风云2号”),经历了从极轨卫星到静止卫星,从试验卫星到业务卫星的发展过程。

我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化,在轨运行的卫星分别是“风云1号D星”和“风云2号C星”。我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一,是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。

以前,人们只能从下往上拍摄云图,由于上层云被下层云遮住,所以往往拍摄不到上层云。有了气象卫星,就可以从上往下拍摄云图。气象卫星主要凭借电视摄像机和气象遥感器来实现对地观测。卫星上的电视摄像机开启快门后,会把图象信息转化成电信号存储下来,并发回到地面接收站上。

气象遥感器能够接收和测量地球及其大气的可见光、红外和微波辐射,并将它们转换成电信号传送到地面。地面站接收后,经过计算机处理就可以得到云的形状、云顶高度、大气温度和湿度、海面温度和冰雹覆盖面积等,进一步处理后就可以发现天气变化的趋势。把气象卫星获得的气象资料跟其他探测方法获得的气象资料一起进行综合分析后,就可以准确地预报天气了。

气象卫星除了对天气预报和气候预测有重要作用外,在自然灾害和地球环境监测以及海洋、航空、航海和农业、渔业等方面都有着广泛应用价值,是应用卫星中重要的多用途卫星,具有显著的社会和经济效益。