Там нет ошибочного спутникового изображения облаков или ураганов. Но помимо распознавания спутниковых снимков, сколько вы знаете о метеорологических спутниках?
В этом слайд-шоу мы рассмотрим основы, от того, как работают метеорологические спутники до того, как полученные из них изображения используются для прогнозирования определенных погодных явлений.
Как и обычные космические спутники, метеорологические спутники - это искусственные объекты, которые запускаются в космос и оставляются на круге или орбите Земли. За исключением того, что вместо передачи данных обратно на Землю, которые питают ваш телевизор, радио XM или GPS навигационная система на земле, они передают данные о погоде и климате, которые они «видят» нам в фотографий.
Точно так же, как на крыше или на вершине горы открывается более широкий обзор вашего окружения, местоположение метеорологического спутника составляет несколько сотен тысяч миль. над земной поверхностью учитывает погоду в соседней части США, которая еще даже не перешла границы Западного или Восточного побережья. наблюдаемый. Это расширенное представление также помогает
метеорологи системы и модели точечной погоды от нескольких часов до нескольких дней, прежде чем их обнаружат приборы наземного наблюдения, такие как метеорологический радар.Поскольку облака - это погодные явления, которые "живут" в атмосфере наивысшего уровня, спутники погоды печально известен за мониторинг облаков и облачных систем (таких как ураганы), но облака не единственное они видят. Погодные спутники также используются для мониторинга экологических событий, которые взаимодействуют с атмосферой и имеют широкий ареал охвата, такой как лесные пожары, пыльные бури, снежный покров, морской лед и температура океана.
Теперь, когда мы знаем, что такое метеорологические спутники, давайте взглянем на два существующих метеорологических спутника и метеорологические события, которые каждый лучше всего обнаруживает.
В настоящее время в Соединенных Штатах действуют два полярно-орбитальных спутника. Называется POES (сокращение от пOlar Оperating ЕУсловия окружающей среды Sателлит), один работает утром, а другой вечером. Оба вместе известны как TIROS-N.
TIROS 1, первый из существующих метеорологических спутников, находился на полярной орбите, что означало, что он проходил над Северным и Южным полюсами каждый раз, когда вращался вокруг Земли.
Полярно-орбитальные спутники окружают Землю на относительно близком расстоянии от нее (примерно 500 миль над поверхностью Земли). Как вы можете подумать, это делает их хорошими при съемке изображений с высоким разрешением, но недостатком такого близкого расположения является то, что они могут «видеть» только узкую полосу за один раз. Однако, поскольку Земля вращается с запада на восток под траекторией полярно-орбитального спутника, спутник по существу перемещается на запад с каждым оборотом Земли.
Полярно-орбитальные спутники никогда не проходят над одним и тем же местом более одного раза в день. Это хорошо для предоставления полной картины того, что происходит в погодных условиях по всему миру, и для По этой причине полярно-орбитальные спутники лучше всего подходят для долгосрочного прогнозирования погоды и условий мониторинга. нравиться Эль-Ниньо и озоновая дыра. Тем не менее, это не так хорошо для отслеживания развития отдельных штормов. Для этого мы зависим от геостационарных спутников.
В настоящее время в Соединенных Штатах действуют два геостационарных спутника. По прозвищу ИДЕТ дляграммeostationary Оperational ЕУсловия окружающей среды Sателли, «один следит за Восточным побережьем (GOES-Восток), а другой - за Западным побережьем (GOES-Запад).
Через шесть лет после запуска первого полярно-орбитального спутника геостационарные спутники были выведены на орбиту. Эти спутники «сидят» вдоль экватора и движутся с той же скоростью, что и Земля. Это создает у них впечатление, что они остаются в той же точке над Землей. Это также позволяет им постоянно видеть один и тот же регион (Северное и Западное полушария) на протяжении курс дня, который идеально подходит для мониторинга погоды в режиме реального времени для использования в краткосрочном прогнозировании погоды, например предупреждения о суровой погоде.
Что геостационарные спутники делают не так хорошо? Делайте четкие снимки или «смотрите» на полюса, а также на полярно-орбитальный брат. Чтобы геостационарные спутники шли в ногу с Землей, они должны вращаться на орбите на большем расстоянии от нее (точнее, на высоте 22 236 миль (35 786 км)). И на этом увеличенном расстоянии теряются как детали изображения, так и виды полюсов (из-за искривления Земли).
Тонкие датчики внутри спутника, называемые радиометрами, измеряют излучение (то есть энергию), испускаемое земной поверхностью, большая часть которой невидима невооруженным глазом. Типы энергии, измеряемые метеорологическими спутниками, подразделяются на три категории электромагнитного спектра света: видимый, инфракрасный и инфракрасный в терагерцовый.
Интенсивность излучения, испускаемого во всех этих трех полосах, или «каналах», измеряется одновременно, а затем сохраняется. Компьютер назначает числовое значение каждому измерению в каждом канале, а затем преобразует их в пиксель серой шкалы. Как только все пиксели отображаются, конечным результатом является набор из трех изображений, каждое из которых показывает, где эти три различных вида энергии «живут».
Следующие три слайда показывают тот же вид США, но взяты из видимого, инфракрасного и водяного паров. Можете ли вы заметить различия между каждым?
Изображения из канала видимого света напоминают черно-белые фотографии. Это связано с тем, что, подобно цифровой или 35-мм камере, спутники, чувствительные к видимым длинам волн, регистрируют лучи солнечного света, отраженные от объекта. Чем больше солнечного света поглощает объект (например, наша земля и океан), тем меньше света он отражает обратно в пространство, и темнее эти области появляются на видимой длине волны. И наоборот, объекты с высокой отражательной способностью или альбедо (например, верхушки облаков) кажутся яркими белыми, потому что отражают большое количество света от их поверхностей.
Поскольку для съемки видимых спутниковых изображений требуется солнечный свет, они недоступны в вечерние и ночные часы.
Инфракрасные каналы воспринимают тепловую энергию, выделяемую поверхностями. Как и в видимых изображениях, самые теплые объекты (такие как земля и облака низкого уровня), которые впитывают тепло, выглядят самыми темными, в то время как более холодные объекты (высокие облака) выглядят ярче.
Водяной пар определяется по его энергии, излучаемой в инфракрасном и терагерцовом диапазонах спектра. Как видимые и ИК, его изображения изображают облака, но дополнительное преимущество заключается в том, что они также показывают воду в газообразном состоянии. Влажные воздушные языки кажутся туманными серыми или белыми, в то время как сухой воздух представлен темными областями.
Изображения водяного пара иногда улучшают цвет для лучшего просмотра. Для улучшенных изображений синий и зеленый означают высокую влажность, а коричневые - низкую влажность.