地球同步气象卫星被称为气象卫星摇滚乐队的“领唱者”。他们得到了很大的关注,并产生了令人震惊的飓风、龙卷风风暴和其他实时天气事件的看法。然而,极地轨道卫星同样重要,但往往有一个更低的形象,如鼓手或贝司手。欧洲航天局(ESA)于11月07日发射的MetOp系列下一颗卫星,将继续进行一系列对欧洲、美国和世界其他地区至关重要的天气和气候测量。为什么MetOp-C这么重要?
MetOp-C是欧洲航天局机群中最新的极地轨道卫星
在回答这个问题之前,需要一点“卫星气象学101”。地球同步轨道上的卫星可持续监测天气事件,如接近佛罗里达州的飓风迈克尔。它们离地球约22000英里(约合35000公里),其轨道的运行速度与地球的旋转速度相同。因为它保持“固定”,它可以看到天气的发生。你的卫星电视或无线电供应商也在这种轨道上使用卫星。NOAA系列和EUMETSAT的流星系列是地球同步气象卫星的例子。
极地轨道卫星离地球更近。例如,MetOp气象卫星在地球上方大约497英里(800公里)处运行。它们每隔50分钟就经过南极和北极附近,只拍摄天气变量的快照,而不是连续监测。为什么它们如此重要?国家海洋和大气管理局(NOAA)卫星网站讨论极地轨道卫星的价值,比如联合极地卫星系统。极地轨道数据对于天气分析、数值天气预报、气候评估、海洋监测、火灾或火山喷发探测等都至关重要。
MetOp-C卫星将提供类似的覆盖,并将继续MetOp-A和MetOp-B的传统。根据欧空局网站,准确的天气预报所带来的经济和社会效益是巨大的,因此我们将继续努力进一步改进天气预报。最近的研究表明,MetOp-A和MetOp-B已经将一天预测中的误差减少了27%。MetOp-C将增加家庭成员的数量,并保证提供这些基本数据直到21世纪20年代。此外,它还确保向目前正在建造的下一代MetOp卫星顺利过渡。MetOp卫星是欧空局根据一项合作协议开发的,目的是形成EUMETSAT极地系统的空间部分。该系统是欧洲对与美国NOAA机构共享的多轨道极地系统的贡献。
MetOp-C 卫星已于11月07日在法属圭亚那库鲁成功发射,根据欧空局飞行任务主管保罗·费里的说法,在联盟号火箭上部署后,它将进入其低空极轨,并提供前所未有的细节。
像MetOp-C这样的卫星的优点之一是能够在大气的多个层次上收集有关温度和湿度的信息。这个过程称为“貌相”,也是气象气球的作用。然而,极地轨道卫星的机队比通常每天发射两次的气象气球能提供更多的覆盖面和及时性。天气每天不会发生两次,因为大气是一种不断变化的流体。
天气预报模型诊断和解决未来状态的大气1、3、或10天外。这就是极地轨道气象卫星成为“乐队主唱”的地方。来自极地轨道卫星的数据已成为气象模型及其数据同化计划的关键输入。2014年发表在杂志上的一项研究每月天气回顾揭示,如果没有地球静止卫星的观测,尽管与控制预报相比有轻微的定时变化,风暴的正确登陆仍然是相当准确的预测。另一方面,如果没有极地轨道卫星(占目前摄入观测量的90%),EUMETSAT系统将无法在4至5天前给出有用的指导,说明风暴将在新泽西海岸登陆。
飓风桑迪为欧洲模式预报了极地轨道卫星数据,但不包括在内
在其他天气预报中可以看到这样的数值,并且这是为什么我们很多人在几年前就如此关注极地轨道气象卫星舰队的预算和进展。MetOp卫星正在老化,已经超过了它们的5年寿命。随着MetOp-C的推出,美国和欧洲建立了联合极地系统的一个重要的新成员。这允许在一天中的不同时间对全球各地的参考地点进行重复报道。MetOp卫星监测特定地点的“上午中旬”(下图)。
带有NOAA极地轨道器的MetOp卫星
还应该指出的是,MetOp-C将携带多个美国仪器。根据NOAA的卫星结构,NOAA提供了在MetOp-C上飞行的十三种仪器中的四种。两个微波辐射计,称为AMSU A1和AMSU A2,将测量全球所有天气条件下的气温和湿度,以及海冰。一种名为AVHRR的可见/红外辐射计将提供全球可见和红外云层、海洋、冰和地面的图像。第四个仪器,空间环境监测仪(SEM),将监测航天器周围的空间等离子体和辐射环境。
(本文来源: 牛牛看世界)
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