Сателити Прогноза Времето на Земята от Космоса

Няма грешка сателитна снимка на облаци или урагани. Но освен да разпознавате сателитните метеорологични снимки, колко знаете за метеорологичните спътници?

В това слайдшоу ще разгледаме основите, от това как работят метеорологичните спътници до това как произведените от тях изображения се използват за прогнозиране на определени метеорологични събития.

Подобно на обикновените космически спътници, метеорологичните спътници са създадени от човека обекти, които се изстрелват в космоса и се оставят да кръжат или орбитират Земята. С изключение на предаването на данни обратно към Земята, което захранва вашата телевизия, XM радио или GPS навигационна система на земята, те предават данни за времето и климата, които „виждат“ обратно при нас снимки.

Точно както изгледите на покрива или планината предлагат по-широк изглед към околността ви, положението на сателит на времето няколкостотин и хиляди мили над земната повърхност позволява времето в съседна част на САЩ или това, което още не е навлязло в границите на Западния или Източния бряг, да бъде наблюдаваното. Този разширен изглед също помага

instagram viewer
метеоролози системи и модели на място и часове до дни преди да бъдат открити от инструменти за наблюдение на повърхността, като метеорологичен радар.

Тъй като облаците са метеорологични явления, които „живеят“ най-високо в атмосферата, метеорологичните спътници са прословут за наблюдение на облаци и облачни системи (като урагани), но облаците не са единственото нещо те виждат. Метеорологичните спътници също се използват за наблюдение на екологични събития, които взаимодействат с атмосферата и имат широко ареално покритие, като например пожари, прашни бури, снежна покривка, морски лед и океански температури.

Сега, когато знаем какво представляват метеорологичните спътници, нека да разгледаме двата вида метеорологични спътници, които съществуват, и метеорологичните събития, които всеки от тях е най-подходящ за откриване.

В момента САЩ управляват два полярно-орбитни спътника. Наричани POES (кратко за PОлар Оperating Environmental Ссателитна), едната работи сутрин и една вечер. И двете са общо известни като TIROS-N.

TIROS 1, първият съществуващ метеорологичен спътник, е имал полярна орбита, което означава, че преминава над Северния и Южния полюс всеки път, когато се върти около Земята.

Полярните орбитни спътници обикалят Земята на сравнително близко разстояние до нея (приблизително на 500 мили над земната повърхност). Както може би си мислите, това ги прави добри в заснемането на изображения с висока разделителна способност, но недостатък на това, че са толкова близки е, че могат да "виждат" само тесен участък от един момент. Въпреки това, тъй като Земята се върти от запад на изток под пътя на полярно орбитален спътник, сателитът по същество се движи на запад с всяка революция на Земята.

Полярните орбитни спътници никога не минават над едно и също място повече от веднъж дневно. Това е добре за предоставяне на пълна картина за случващото се във времето по целия свят и за поради тази причина полярните орбитни спътници са най-подходящи за прогнозиране на времето и условия за наблюдение на далечни разстояния като Ел Ниньо и озоновата дупка. Това обаче не е толкова добро за проследяване на развитието на отделни бури. За това зависим от геостационарните спътници.

В момента в САЩ работят два геостационарни спътника. Псевдоним GOES за „Geostationary Оperational Environmental Сatellites, "единият бди над Източното крайбрежие (GOES-East), а другият над West Coast (GOES-West).

Шест години след изстрелването на първия полярно-орбитален спътник, геостационарни спътници бяха пуснати в орбита. Тези спътници "седят" по екватора и се движат със същата скорост, както Земята се върти. Това им дава вид да останат все още в една и съща точка над Земята. Той също така им позволява непрекъснато да разглеждат един и същ регион (Северното и Западното полукълбо) през целия курс на ден, който е идеален за наблюдение на времето в реално време, за да се използва при краткосрочни прогнози за времето, като тежки предупреждения за времето.

Какво е, че геостационарните сателити не се справят толкова добре? Направете остри изображения или „вижте“ полюсите, както и това е полярно-орбитален брат. За да могат геостационарните спътници да вървят в крак със Земята, те трябва да орбитат на по-голямо разстояние от нея (надморска височина от 22 236 мили (35 876 ​​км)). И на това увеличено разстояние се губят както детайлите на изображението, така и изгледите на полюсите (поради земната кривина).

Деликатните сензори в сателита, наречени радиометри, измерват излъчването (т.е. енергия), излъчвано от земната повърхност, като повечето от тях са невидими с просто око. Видовете енергийни сателити за измерване на времето попадат в три категории от електромагнитния спектър на светлината: видима, инфрачервена и инфрачервена до терагерцова.

Интензитетът на излъчване, излъчвано във всичките три от тези ленти, или "канали", се измерва едновременно, след което се съхранява. Компютърът присвоява числова стойност на всяко измерване във всеки канал и след това ги преобразува в пиксел в сива скала. След като се покажат всички пиксели, крайният резултат е набор от три изображения, всяко от които показва къде живеят тези три различни вида енергия.

Следващите три слайда показват същия изглед на САЩ, но взети от видимата, инфрачервената и водната пара. Можете ли да забележите разликите между всеки?

Изображенията от канала на видимата светлина приличат на черно-бели фотографии. Това е така, защото подобно на цифрова или 35-милиметрова камера, спътниците, чувствителни към видимата дължина на вълната, записват лъчи на слънчева светлина, отразени от обект. Колкото повече слънчева светлина обект (като нашата земя и океан) поглъща, толкова по-малко светлина се отразява обратно в космоса и колкото по-тъмни са тези зони с видимата дължина на вълната. Обратно, обектите с висока отразяваща способност или албедо (като върховете на облаците) изглеждат най-ярко бели, защото отскачат голямо количество светлина от повърхностите им.

Тъй като слънчевата светлина е необходима за заснемане на видими сателитни снимки, те не са достъпни през вечерните и нощните часове.

Инфрачервените канали чувстват топлинна енергия, отделена от повърхности. Както във видимите изображения, най-топлите обекти (като земя и ниски ниски облаци), които поглъщат топлина, изглеждат най-тъмни, докато по-студените обекти (високи облаци) изглеждат по-ярки.

Водна пара се открива за неговата енергия, излъчвана в инфрачервения до терагерцовия обхват на спектъра. Подобно на видими и инфрачервени, изображенията му изобразяват облаци, но допълнително предимство е, че те също показват вода в газообразно състояние. Влажните езици на въздуха изглеждат мъгливо сиви или бели, докато сухият въздух е представен от тъмни участъци.

Изображенията на водни пари понякога се подобряват в цветовете за по-добро гледане. За подобрените изображения сините и зелените означават висока влажност, а кафявите - ниска влажност.

instagram story viewer