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对话象博士|为什么要发射气象卫星?

2017-04-25


在宇宙中,凡是围绕行星旋转的天体,就叫卫星。

月亮绕着地球转,它就是地球的卫星。


【气象卫星是什么?】


它是为了探测高空的气象情况,而发射的围绕着地球旋转的人造天体。

有了地面的气象台、还有大气球和气象雷达,为何还需要气象卫星呢?

气象雷达、火箭所能探测到的大气范围是比较小的,得到的资料也是零零散散的。

大气球所能探测到的范围就更小了,能观测到的大气高度也是很低的。

气象卫星是在太空中对地球气象进行观测,它可以探测高层大气的结构和成分,从很高的高空向下观测云、雨、风暴等情况。


【卫星距离地球多远呢?】


不同的卫星由于轨道不同,距离地球表面的距离都不一样。

举个栗子……


静止轨道气象卫星风云四号,运行于地球赤道上方36000公里的高空,

在这样的高度拍摄图像,可不是件容易的事,卫星“镜头”的丝毫偏移,

相对地面可能就是几十乃至上百公里的差别,真正是“差之毫厘,失之千里”。

它们居高临下,严密地向地球进行着监测,地面上的多种状况与气象变化都可以反映在卫星的各种观测仪器上,并且被拍成云图。

气象学家按照这些云图,就能预测7~10天的天气状况。

【有了气象卫星 风云不再难测】


从前人们总说:“天有不测风云”,但是现在看来不是那么回事儿了,象博士能给我们具体讲讲风云卫星的神通吗?

气象卫星围绕地球飞一圈所收集来的资料,比地面上万个气象站一昼夜收集的资料还多100倍;

气象卫星拍摄的一幅卫星图片,它所覆盖的面积比起我国国土还大出10倍多。


FY-4A卫星多通道扫描成像辐射计2017年2月20日13:50(北京时)第一幅多通道彩色合成图像。来源:国家卫星气象中心

 

有了卫星云图之后,任何一个台风再也没有逃过气象卫星的眼睛。

气象卫星所拍摄的卫星云图,让气象预报早在台风刚刚形成时,就可以把它看得清清楚楚,告诉人们,要提前做好准备,以免遭台风之害。 


高层大气是太阳辐射、太阳微粒、宇宙线进入地球的大门,这些都是影响天气变化的重要因素。只有气象卫星能够更近、更直接地观测到它们的情况。


【当天空布满低云时,高云的变化是不是很难观测?】


气象卫星可以给大气做CT,从上往下探测高层大气情况,并且能探测到很大范围的大气情况,还能把图像传到地面。

观测地域广阔、观测时间长、观测数据汇集迅速,这三大特点,别的观测方式无法比拟。

由于气象卫星能帮助人类更准确无误地掌握天气情况,减少天气变化所引起的自然灾害,因此各国很注重气象卫星的发射。

自从1960年4月1日美国首次发射第一颗气象卫星起,如今已有近180颗气象卫星在广阔的太空遨游过。


【卫星如何把观测数据转化为气象资料?】


气象卫星所载各种气象遥感器,接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射,并将其转换成电信号传送给地面站。 

地面站将卫星传来的电信号复原,绘制成各种云层、地表和海面图片,再经进一步处理和计算,得出各种气象资料。


【气象卫星还能观测什么?】


除了监测天空中的云,气象卫星的用途还很多。

比如:监测海冰、大气、火灾等等。

高空极光、流星等,气象卫星都能观测得一清二楚。

 

地面观测不能解决全球大气碳含量的空间分布问题,更不能监测到海洋上空大气中二氧化碳的含量。随着碳卫星的发射,全球大气中二氧化碳浓度也尽在我们的掌握之中。



【未来还将发射什么样的气象卫星?】


未来10年内,中国还将陆续发射与气象事业相关的13颗卫星。 

在规划中,全新研制的有大气环境监测星、陆地生态系统碳监测卫星和静止轨道微波探测星,确保后续业务运行的有3颗风云三号卫星、2颗风云四号卫星、1颗晨昏轨道气候卫星、2颗降水测量雷达卫星、1颗高精度温室气体探测卫星和1颗高光谱卫星。

 

【为什么要发射自己的气象卫星】


当初中国一穷二白,在我们发射气象卫星遭遇挫折的时候,很多人说,既然可以免费用日本的卫星数据,就不要发射自己的气象卫星了。


世界各国都非常重视气象卫星的发射。

 

但从长远角度看,作为一个大国,不能依赖国外,必须克服困难,坚定地走自主发展的道路,这样才形成如今在气象卫星领域美国、欧洲和中国三足鼎力的局面。 

尤其是在二氧化碳监测问题上,更为现实和迫切的需求是,中国必须拥有自主数据才能在全球气候谈判中掌握主动权。 

 “十二五”期间,我国24小时晴雨预报准确率较“十一五”提高了2个百分点,温度预报准确率提高了13个百分点,24小时台风路径预报误差缩小了66公里,全国平均每年因气象灾害造成的死亡任务也较“十一五”下降一半以上,气象卫星功不可没,其投入产出效益比高达1:40。