天氣衛(wèi)星：從太空預(yù)測(cè)地球天氣

在那里'不會(huì)誤認(rèn)為云或颶風(fēng)的衛(wèi)星圖像。但除了識(shí)別天氣衛(wèi)星圖像外，你對(duì)天氣衛(wèi)星了解多少？

在本幻燈片中，我們將探討基本知識(shí)，從天氣衛(wèi)星如何工作到如何將其產(chǎn)生的圖像用于預(yù)測(cè)某些天氣事件

天氣衛(wèi)星

像普通的太空衛(wèi)星一樣，天氣衛(wèi)星是發(fā)射到太空中并留在地球上或軌道上的人造物體。除了將數(shù)據(jù)傳送回地面上為電視，XM廣播或GPS導(dǎo)航系統(tǒng)供電的地球外，它們還會(huì)傳輸他們的天氣和氣候數(shù)據(jù)"請(qǐng)參閱"以圖片形式返回給我們。

優(yōu)點(diǎn)

就像屋頂或山頂視圖提供了更廣闊的周圍環(huán)境視圖一樣，天氣衛(wèi)星'位于地球上方數(shù)百至數(shù)千英里的位置's表面允許美國(guó)鄰近地區(qū)的天氣或沒(méi)有'甚至沒(méi)有進(jìn)入西海岸或東海岸邊界，有待觀察。這種擴(kuò)展視圖還有助于氣象學(xué)家在被天氣雷達(dá)等地面觀測(cè)儀器檢測(cè)到之前數(shù)小時(shí)至數(shù)天發(fā)現(xiàn)天氣系統(tǒng)和模式。

由于云是天氣現(xiàn)象，"活"大氣中**，天氣衛(wèi)星因監(jiān)測(cè)云和云系統(tǒng)（如颶風(fēng)）而臭名昭著，但云是他們看到的**事物。天氣衛(wèi)星還用于監(jiān)測(cè)與大氣相互作用的環(huán)境事件，并具有廣泛的區(qū)域覆蓋范圍，如野火，沙塵暴，雪覆蓋，海冰和海洋溫度。

現(xiàn)在我們知道天氣衛(wèi)星是什么，讓我們來(lái)看看存在的兩種天氣衛(wèi)星，天氣事件都是**的檢測(cè)。

極地軌道天氣衛(wèi)星

美國(guó)目前運(yùn)營(yíng)兩顆極地軌道衛(wèi)星。被稱為POES（簡(jiǎn)稱PolarO操作E環(huán)境S衛(wèi)星），一個(gè)在早晨運(yùn)行，一個(gè)在晚上運(yùn)行。兩者統(tǒng)稱為TIROS-N。

TIROS 1是第一顆存在的天氣衛(wèi)星，它是極地軌道，這意味著它每次在地球周圍旋轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)經(jīng)過(guò)南北極。

極地軌道衛(wèi)星以相對(duì)較近的距離（距離地球大約500英里's表面）環(huán)繞地球。正如你所想的那樣，這使得他們擅長(zhǎng)捕捉高分辨率圖像，但如此接近的缺點(diǎn)是他們一次只能"參見(jiàn)"一條狹窄的區(qū)域。然而，由于地球在極地軌道衛(wèi)星's路徑下自西向東旋轉(zhuǎn)，衛(wèi)星在每次地球自轉(zhuǎn)時(shí)基本上向西漂移。

極地軌道衛(wèi)星永遠(yuǎn)不會(huì)每天超過(guò)一次。這有利于全面了解全球天氣狀況，因此極地軌道衛(wèi)星最適合遠(yuǎn)程天氣預(yù)報(bào)和臭氧洞等監(jiān)測(cè)條件。然而，這對(duì)于追蹤個(gè)別風(fēng)暴的發(fā)展并不是那么好。為此，我們依靠地質(zhì)衛(wèi)星。

地質(zhì)天氣衛(wèi)星

美國(guó)目前運(yùn)營(yíng)兩顆地應(yīng)力衛(wèi)星。別名適用于"GeostationaryO手術(shù)E環(huán)境S衛(wèi)星，"一個(gè)監(jiān)視東海岸（東去），另一個(gè)監(jiān)視西海岸（西去）。

第一顆極地軌道衛(wèi)星發(fā)射六年后科目三安全文明駕駛常識(shí)考試，地質(zhì)衛(wèi)星進(jìn)入軌道。這些衛(wèi)星"sit"沿著赤道，以與地球旋轉(zhuǎn)相同的速度移動(dòng)。這使他們看起來(lái)仍然停留在地球上的同一點(diǎn)。它還允許他們?cè)谝惶熘羞B續(xù)查看同一地區(qū)（北半球和西半球），這對(duì)于監(jiān)測(cè)用于短期天氣預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)天氣非常理想，如嚴(yán)重的天氣警告。

什么&##39;地質(zhì)衛(wèi)星有一件事做得很好？拍攝清晰的圖像或"參見(jiàn)"極點(diǎn)以及它'是一個(gè)極地軌道兄弟。為了使地質(zhì)衛(wèi)星與地球同步，它們必須在更遠(yuǎn)的距離（**的海拔22236英里（35786公里））。在這個(gè)增加的距離，圖像細(xì)節(jié)和極點(diǎn)的視圖（由于地球的曲率）都會(huì)丟失。

天氣衛(wèi)星如何工作

衛(wèi)星內(nèi)的精密傳感器，稱為輻射計(jì)，測(cè)量地球發(fā)出的輻射（即能量）'s表面，其中大部分肉眼看不見(jiàn)。能量類型天氣衛(wèi)星測(cè)量分為三類光的電磁波譜：可見(jiàn)光，紅外線和紅外線到太赫茲。

同時(shí)測(cè)量在所有這三個(gè)頻帶中發(fā)射的輻射強(qiáng)度，或者"通道"，然后存儲(chǔ)。計(jì)算機(jī)為每個(gè)通道內(nèi)的每個(gè)測(cè)量值分配一個(gè)數(shù)值，然后將其轉(zhuǎn)換為gray尺度像素。一旦顯示所有像素，最終結(jié)果是一組三個(gè)圖像，每個(gè)圖像顯示這三種不同類型的能量"實(shí)時(shí)。"

接下來(lái)的三張幻燈片顯示了與美國(guó)相同的視圖，但取自可見(jiàn)光，紅外線和水蒸氣。你能注意到每個(gè)人之間的差異嗎？

可見(jiàn)（可見(jiàn)）衛(wèi)星圖像

來(lái)自可見(jiàn)光通道的圖像類似于黑白照片。這是因?yàn)轭愃朴跀?shù)碼相機(jī)或35mm相機(jī)，對(duì)可見(jiàn)波長(zhǎng)敏感的衛(wèi)星記錄從物體反射出來(lái)的陽(yáng)光束。物體（如我們的陸地和海洋）吸收的陽(yáng)光越多，反射回太空的光線就越少，這些區(qū)域出現(xiàn)在可見(jiàn)波長(zhǎng)中的光線越暗。相反，具有高反射率或反照率的物體（如云頂）看起來(lái)最亮白色，因?yàn)樗鼈儚谋砻娣瓷浯罅抗饩€。

氣象學(xué)家使用可見(jiàn)衛(wèi)星圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)/查看：

對(duì)流活動(dòng)（即雷暴）降水（因?yàn)榭梢源_定云型，所以在雷達(dá)上出現(xiàn)雨陣雨之前可以看到沉淀的云。）
• 火災(zāi)中的煙羽
• 火山灰

由于需要陽(yáng)光來(lái)捕獲可見(jiàn)的衛(wèi)星圖像，因此在夜間和夜間都無(wú)法使用。

紅外通道感應(yīng)表面發(fā)出的熱能。和可見(jiàn)圖像一樣，吸收熱量的最溫暖的物體（如陸地和低云）顯得最暗，而較冷的物體（hig）h云）顯得更亮。

氣象師使用紅外圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)/查看：

• 白天和夜晚的云特征
• 云高（因?yàn)楦叨扰c溫度相關(guān)）
• 雪覆蓋（顯示為固定的灰白色區(qū)域）

水蒸氣（WV）衛(wèi)星圖像

檢測(cè)水蒸氣在紅外發(fā)射到光譜的太赫茲范圍內(nèi)的能量。像可見(jiàn)光和紅外線一樣，它的圖像描繪了云，但另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們也顯示出處于氣態(tài)的水。潮濕的空氣舌頭呈現(xiàn)霧狀灰色或白色，而干燥的空氣則以黑暗的區(qū)域表示。

水蒸氣圖像有時(shí)會(huì)增強(qiáng)顏色以更好地觀察。對(duì)于增強(qiáng)的圖像，藍(lán)色和綠色意味著高水分，棕色，低水分。

氣象學(xué)家使用水蒸氣圖像來(lái)預(yù)測(cè)即將到來(lái)的雨雪事件會(huì)帶來(lái)多少水分。它們也可以用來(lái)找到射流（它位于干燥和潮濕空氣的邊界）。