月球的新姐妹:卫星-气象卫星
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    自从气象卫星上天以后,天有不测风云就变为风云可测了,借助于气象卫星,我们知道了风云何时形成,何时来到,未来又有何变化以及该采取何种方式应对,再也不像以前那样被动了。如今,在浩瀚的太空中,拥有这样功能的气象卫星,已经数以百计,它们鸟瞰大地,对全球的气象进行不间断的侦测,给人类带来最翔实的气象报告。

    气象卫星的出现和利用

    古人云:“天有不测风云”。在大自然中,天气变化无常,有时风和日丽,万里无云;有时乌云翻滚,电闪雷鸣。从远古时代起,人们就试图识破地球大气变化无常的“性格”,找出天气变化的规律,学会预报天气。

    每天的天气是怎么变化的呢?气象学家认为,天气变化取决于大气扰动(波和漩涡)的发展和运动。大气扰动的水平范围很大,从距地面三四百千米到几千千米,而且在一昼夜间,这种扰动竟能扩展上百甚至上千千米的距离。为了监视这些扰动,需要对大约七八千平方千米面积上的大气状况进行观测。三五昼夜的天气预报,至少要有来自半个地球的气象信息,而更长时间的预报,没有全球性的资料是不可能做出的。可是当今世界海洋和陆地的广大地区,很少有气象人员能掌握这么多气象资料。这么多的信息从哪里去获得呢?人类为了探索大自然变化的奥秘,在世界各地建立了成千上万个气象观测站。就全球来看,欧洲、美洲和亚洲部分地区分布的地面气象观测网较多。这些气象站按照国际统一规定,日夜不间断地定时观测各种气象要素的变化。而整个南半球、热带地区、北半球的海洋区域,观测站较少,要想了解或者近似地了解这些区域的大气状态,非常困难。何况,由于地球之大,高山、高原、大戈壁等许多地方,人迹罕至,没有气象观测站,气象资料大量空缺。

    “泰罗斯1号”传统的天气预报方法是根据各地气象观测台所取得的数据进行的。这样取得的观测数据实际上具有很大的时空局限性,因而造成天气预报的准确性不高。而人造卫星的出现,无疑为气象工作者带来了福音。利用卫星从太空自上而下地观察全球的万千气象,能够获得昼夜连续的和全球范围内的大气变化情况,可以显著提高天气预报的准确性。

    气象卫星1958年美国发射的人造卫星开始携带气象仪器,1960年4月1日,美国发射了世界上第一颗试验性气象卫星“泰罗斯1号”。随后,前苏联、日本、欧洲航天局、印度、中国等都先后拥有了自己的气象卫星。其中大部分是军民合用,也有一部分气象卫星专为军事部门使用。如美国的太阳同步轨道的“布络克”号军事气象卫星就为其中之一。

    气象卫星一般分为2类:①太阳同步轨道气象卫星(也称极轨气象卫星),②地球静止轨道卫星(简称静止气象卫星)。太阳同步轨道气象卫星每天对全球表面巡视两遍,对某一地区每天只能进行两次气象观测,观测间隔在12小时左右。地球静止轨道气象卫星,可以对地球近五分之一的地区连续进行气象观测,实时将资料送回地面。如果将4颗卫星放在赤道上空,就能对全球的中、低纬度地区(纬度小于55°)天气系统的形成和发展连续监测。它的缺点是对高纬度地区(纬度大于55°)的气象观测能力差。如果两类气象卫星共同使用,就可以相互补充,但对于地区性气象观测,仍采用地球静止轨道气象卫星为好。

    气象卫星按垦载遥感器接收的电磁波信号的来源,又分为被动式和主动式两类。被动式气象卫星接收的是大气本身辐射或对太阳辐射的反射的反射电磁波;主动式接收的是遥感器本身向地球大气发射经过地球大气反射回来的电磁波。

    相比传统的观测方式,利用气象卫星观测地球大气的优势是显而易见的。譬如:

    1.探测范围大,观测时间长。气象卫星可以对大气范围以至全球大气进行昼夜观测、拍照。一颗静止气象卫星,覆盖范围可达全球面积的1/4,可以获得地球上近1亿平方千米的气象资料;绕地球南半极运行的太阳同步轨道气象卫星,每隔12小时左右就能对全球大气进行一次观测,一条轨道在地面的扫描条带宽达2800千米左右。如果在赤道上空布置4~5颗地球静止气象卫星,再加上2颗太阳同步轨道气象卫星,便可使观测范围遍及全球。

    2.及时迅速。气象卫星观测资料可以实时快速地传输给地面各接收站,也能把云图、天气图等气象信息快速地转发给地面各用户,同时还能把分散在各地的气象站所测得的温度、压力等气象资料集中起来,再转发给地面用户。

    3.具有连续性、完整性和系统性。气象卫星视场广阔,观测次数多,静止卫星能在20分钟甚至几分钟提供一张云图,这样,就可以使人们直观地了解大气变化的全貌,观测大气形成、发展、变化的全过程,这是常规手段所不能比拟的优越性,对灾害性天气预报更有重要的作用,太阳同步卫星在经过地面台站上空10多分钟内,可获得1000多万平方千米的资料。

    美国“诺阿16”卫星拍摄的台风丽丽照片4.不受自然条件和国界的限制,也不受时间和空间的限制,填补了海洋、沙漠、高原等人烟稀少地区的空白。

    这就是说,气象卫星一天可以观测到大量的资料。这些资料一般可分为2大类:①图像资料,如可见云图、红外云图、云顶高度图,各种增强显示和彩色显示云图等;②定量探测资料,如温度、湿度、气压、臭氧、大气辐射及高空风向风速等资料。

    当然,气象卫星获取资料的范围也是非常广泛的,一是大气中的各种云系;二是地面上的各种不同物质,如海水、陆地、高原、沙漠、盆地、湖泊、冰雪、植被等。

    由于气象卫星携带有各种气象遥感器,这些仪器能够接收和测量地球及其大气层的可见光、红外与微波辐射,然后将它们转换成电信号传送到地面。地面台站将卫星送来的电信号复原成各种云图、地表和海洋图片,地面气象科研人员经过分析,就可以了解到地球上云系和天气现象的发生、发展、演变、移动和消失的情况。当然,地球接收站得到卫星发来的云图等资料,不能直接用于天气分析和天气预报,因为这些云图上并未标明它们在什么地区的上空,因此经处理后才能使用。一般来说,图像处理包括确定图像各部分地理位置的卫星云图定位、投影变换、拼图、几何畸变校正、辐射畸变校正等。只有通过这些去粗取精的处理,才能得到黑白灰度等级不同的云图,这些云图就可供定性分析使用。若要进行定量分析,还须对上述经过处理的图像资料作进一步处理。自然,所有这些处理,都是一个十分复杂的计算过程。而且计算量非常大,但不用担心,计算机会替人们很好地完成这项工作。计算机会按人们的要求给出人们所需要的云图或各种气象数据。

    气象科学家为了便于对云图进行分析研究,在计算处理后的云图上以白色表示云,暗黑色表示无云晴空区;在螺旋状云带中有一个小而清晰的黑色小圆点,这就表示台风眼;当螺旋云带的圈数越多,结构越紧密,表示台风强度越大;如果螺旋云系呈“6”字形分布时,台风表示将北上;如果呈“9”字形分布时,台风表示将西行……

    气象科学家从处理后的云图中,就可以清晰地了解大气的变化,譬如,在云图上出现下列情况时:红外云图上十分白亮的云带、可见光云图上穿透性对流云体(即在云块背光一侧形成清晰的暗影)、范围几千米的云团,其前缘呈弧状或卵形,表现为头粗尾尖的胡萝卜状云型等。当这些云系过境时,过境的地区就会有雷雨、季风、冰雹或龙卷风发生。这就告诉人们,这些地区要注意预防,云系过境时有可能发生暴雨冰雹等灾害。

    1985年7月2日14时30分的北京卫星云图照片,就生动说明云系变化造成的天气状况。从这张云图照片可以清晰地看到,在北京上空的西北方向有两个很厚的大云团。这张云图照片经计算机处理后,绘制了云顶等温线,其最低温度达-60℃,云顶高度达到对流层顶(约1.5万米~1.8万米)。绘制的云图也说明云层很厚。后来,这两个云团合并,发展成逼点、胡萝卜云型。当云系过境时,造成了北京、天津、保定地区有一个12小时、水量40~60毫米的降水天气过程,并伴随大风和冰雹。

    由此可见,人们通过气象卫星的帮助,把自古以来认为天经地义的规律——天有不测风云,来了一个革命性改变,变成“天有可测风云”。

    知识点“泰罗斯1号”

    “泰罗斯1号”是美国于1960年4月1日发射的世界上第一颗试验性气象卫星。这颗试验气象卫星呈18面柱体,高48厘米,直径107厘米。星上装有电视摄像机、遥控磁带记录器及照片资料传输装置。它在700千米高的近圆轨道上绕地球运转1135圈,共拍摄云图和地势照片22952张,有用率达60%。

    日新月异的气象卫星发展

    美国是最早研制和发射气象卫星的国家。

    从1960年4月1日发射了世界上第一颗气象卫星“泰罗斯1号”起,美国在1960~1965年间,共发射了10颗“泰罗斯”气象卫星,其中只有最后2颗才是太阳同步轨道卫星。“泰罗斯”号气象卫星无疑极大地提高了天气预报的准确度,不过美中不足的是云图的分辨率不够高,适时性也不理想。因此,美国研制了更先进的气象卫星——“艾萨”号。

    “艾萨”号是第一代太阳同步轨道气象业务应用卫星。从1966年至1969年,先后发射了9颗,轨道倾角约102°,轨道高度约1400千米,云图的星下点分辨率为4千米。虽然“次子”的本领比“长子”强,贡献也比“长子”大,但仍有瑕疵。

    美国第三代太阳同步轨道气象卫星系列是“泰罗斯N/诺阿”卫星。它与地球静止环境业务卫星等系列配合默契,严密监视全球天气变化。这个系列的第一颗卫星是1978年10月13日发射的,卫星在太空工作了28个月。以后每年发射1颗,共发射了8颗。

    “泰罗斯N/诺阿”卫星长3.7米,直径1.9米,发射重量约1400千克,轨道倾角99°,高度约850千克,轨道形状近似圆形,周期102分钟。在太空两颗卫星同时观测,但彼此相隔96度。卫星携带的气象规测仪器主要有高分辨率扫描辐射计和垂直探测器。它拍摄的云图等资料可以实时地传输给地面,也可以将全球的云图资料存贮于卫星的磁带机内,在卫星飞经地面接收站时,再传输给地面。它每天可输出全球范围内16000个点的大气探测资料,20000~40000个点的海面温度测量值,100多张云图。1982年英阿战争中,美国向英国部队提供的大量气象图像资料,就是由这类卫星获得的。

    在气象卫星家族中,另外一个重要成员是地球静止环境业务卫星(GOES),它是美国第一代地球静止轨道气象卫星,第一颗是1975年10月16日发射的。卫星外形是一个圆柱体,高2.6米,直径1.9米,重294千克,工作寿命3年。卫星携带的气象遥感器是可见光和红外扫描辐射计,星下点分辨率:可见光为0.9千米,红外为8千米。它拍摄的云图一帧有1280条扫描线,对连续观测4帧以上的云图进行数据处理,可获得风速和风向,风速的精度约3米/秒。卫星观测的原始云图数据可及时传送到地面,经数据处理后,再通过卫星每隔3小时向各地广播一次适用的云图资料,各地接收后便可以进行气象预报。

    前几代气象卫星虽然提供了大量的气象资料,但卫星云图分辨率不高,效果依然不是很理想。但是,这一情况从1994年4月美国发射了新一代三轴稳定静止气象卫星的第一颗星“GOES-8”开始发生了改变。该卫星系列携带可同时单独工作的成像仪和大气垂直探测器。

    三轴稳定卫星改变了自旋卫星每旋转一圈只对地球扫描一行的工作方式,始终不断地监视着地球,大大提高了图像质量、观测效率和时间分辨率,可获得有关云的形成更加详细的资料,对监测中小尺度,特别是短时间、小尺度天气系统十分有利。而1998年5月发射的第5代极轨气象卫星“诺阿-15”则是经过20年建设和发展后的新一代气象卫星,标志着极轨业务气象卫星技术已经成熟。“诺阿-15”的遥感器在“诺阿-14”的基础上有较大幅度更新。这一系列共5颗星,装载先进甚高分辨率辐射计(AVHRR)以及由先进微波探测器(AMSU)和高分辨率红外辐射探测器(HIRS-3)组成的业务垂直探测器。

    在轨道上同时运行两颗星,一颗上午星,一颗下午星,每天可对全球进行4次观测,可获取全球全天候卫星遥感资料。计划发展的第6代极轨业务环境气象卫星系统,将原来的“诺阿”极轨业务环境卫星系统与国防气象卫星系统合并,使卫星遥感资料能同时满足军用与民用的要求,达到一星多用的目的。它与GOES等系列卫星配合组成了一个严密的全球天气监测网,卫星上携带着高分辨率扫描辐射计和垂直探测器。它拍摄的云图可以及时传输给地面,也可以把A地的云图贮存在磁带里,在卫星飞经B地地面接收站上空时传给B地。它每天可输出全球范围内16000个点的大气探测资料,20000~40000个点的海面温度测量值,100多张云图。从1960年的“泰罗斯1号”(TIROS-1)到目前正在运行的“诺阿14”(NOAA-14),美国的民用极轨气象卫星共发射了42颗卫星,并且在2010年以前将发射军民合用的新一代卫星NEPOSS,把极轨气象卫星的技术和应用水平推向一个崭新的阶段。

    美国接连不断向太空发射气象卫星,苏联也不示弱。前苏联发射的气象卫星称为“流星”号,在1969~1982年间已经发射了40颗。“流星2号”卫星为太阳同步轨道卫星,每天两次探测全球有关云层分布、雪和冰层覆盖、地面温度、云顶高度等数据,将数据传给本国及其他国家的60个自动图像传输站,业务十分繁忙。20世纪70年代后期,日本和欧盟也相继发展了自己的系列静止气象卫星。日本MS/MTSAT静止气象卫星:第一颗GMS(GMS-1)1977年发射,现在正在运行的是GMS-5。欧空局于1977年11月发射了第一颗准气象静止气象卫星Meteosat-1,迄今共发射了7颗。

    1988年9月7日,我国自己的气象卫星——“风云1号”进入太空,为预报气象而巡逻在太空。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美,但由于卫星上元器件发生故障,它只工作了39天。后成功发射了4颗极轨气象卫星(“风云”号)和3颗静止气象卫星(“风云2号”),经历了从极轨卫星到静止卫星,从试验卫星到业务卫星的发展过程。

    目前,我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化,在轨运行的卫星分别是“风云1号”D星(2002年发射)和“风云2号”C星(2004年发射)。

    2008年5月27日11时02分,我国首颗新一代极轨气象卫星“风云3号”在太原卫星发射中心用我国自行研究的“长征4号丙”运载火箭发射升空(“风云3号”成功发射后,将取代目前在轨的“风云1号”D星)。这颗装载10余种先进探测仪器的卫星升空后,将使中国气象观测能力得到质的飞跃。

    知识点极轨气象卫星

    极轨气象卫星就是太阳同步轨道气象卫星,其轨道在地球上空800-1000千米,其轨道平面与地球赤道平面的夹角为90度。极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,运行周期约115分钟,我国的风云一号气象卫星就是极轨气象卫星。极轨气象卫星的优点是覆盖全球,观测领域广阔。

    气象卫星多领域展神通

    自从气象卫星遨游太空以来,它们大显神通,时时刻刻都为人类作出重大的贡献。

    利用气象卫星进行天气预报,特别是预报灾害性的天气,可以减少人民生命财产的巨大损失,如美国使用了先进的气象卫星以后,每年可从120亿美元的自然灾害损失中挽回几十亿美元,准确的天气预报使印度每年能受益10亿~15亿美元。

    从气象卫星上获取的云图和气象资料,对工农业生产、航空、航海、捕鱼、军事保障及日常天气预报是卓有成效的,而且促进了气象科学、海洋及大气科学的研究和发展,可以实现对全球气象的连续观测和预报。卫星云图的问世,使气象预报员早在台风刚刚形成、远在千里之外时,就能看清它的外貌特征,确定它的中心位置和强度,并追踪它的移动路径和方向。1968年8月,气象学家们从一颗“艾萨”卫星发出的最新气象云图中看到在加勒比海上空有一个破坏性很大的台风云构造。这个云构造随着时间的推移变得越来越强大,这预示着一场罕见的强风就要来临。于是,气象部门及时向当地居民发出警报,要求他们迅速向北转移,结果避免了一场可能会造成500多人死亡的悲剧。

    美国的统计资料告诉人们,美国每年用于气象卫星的投资平均2亿~3亿美元,可是得到的经济效益达数十亿美元。何况全世界都在使用气象卫星,可见其经济效益是非常巨大的。

    气象卫星获得的大量气象资料,往往是常规方法无法得到的,自然很难用金钱进行估价。气象学家和气象人员用这些气象资料,极大地提高了预报时效和准确率,特别是对灾害性天气的监视能力。譬如,美国从1975年开始用静止气象卫星监视龙卷风以来,死亡人数明显减少,由1969~1974年每年平均死亡80多人降低为1975~1982年每年50多人。气象卫星能准确地跟踪台风,这方面的收益就更大,仅飞机巡逻监视台风的飞行费,每年就节省约180万美元。在苏联,由于气象卫星及时向人民预报了台风、风暴等有害天气,一年受益不下5亿卢布。

    气象卫星大大改进了天气预报质量,获得了巨大的经济效益。如美国每年因灾害性天气给农业造成的损失能减少50亿美元;利用卫星提供比较准确的预报,由此选择航线,每年至少可减少海上航行事故所造成损失的10%左右,收益约5000万美元;而冬季在美国五大湖区,根据气象卫星资料判明冰区位置,以增加通航时间,每增加一次航行,就能得益100万美元;捕鱼渔船根据卫星云图给出的冷暖洋流位置,避免花费很多时间在茫茫大海上到处寻找渔场,1975年美国统计了200条船,仅燃料费就省下了58万美元;气象卫星绘制美国西部各条河流流域的冰雪覆盖图的费用只有飞机航测的1/200。

    气象卫星的应用在军事领域中同样具有十分重要的战略地位。在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中,气象卫星的军事应用均比较突出。伊拉克战争中,气象卫星成为战时获取战区气象资料的主要手段。气象卫星对战区进行的连续天气监测,不仅为军事气象部门提供了气象保障决策数据,而且大量的气象卫星探测资料以及战区气象部门为战区指挥系统提供的各类短期、中期和长期天气预报共同构成了战时气象信息。把这些信息与战区C4I系统中其他信息进行综合分析,结果对战役的进程产生了重大影响。战争中包括“国防气象卫星”在内的各类气象卫星为军事用户提供气象数据以及陆地、海洋和日地物理数据,为军事航天和航空照相侦察提供保障,为航空飞行和轰炸提供服务,为舰队航海提供保障,并为战场后勤及技术保障提供参考数据。可以说,正是因为美军充分发挥了气象卫星的作用,规避不利时机,掌握了良好的“天时”,才能为凭借强大的军事力量,以较短的时间、较少的兵力、较小的伤亡取得战争主动权,直至取得最终军事胜利打下良好的基础。

    气象卫星能够快速提供丰富的多光谱数字动态信息,仅仅用于天气预报,无疑是一种浪费。气象科学家不断地探索和总结,发现它可以在许多非气象领域加以应用。

    其中植被遥感是气象卫星在非气象领域中最为广泛和成熟的应用之一。通过作物的长势情况,评估小麦产量的实验获得成功。进而扩大到玉米、水稻产量的评估。还可以根据作物区的水汽情况,指导作物灌溉节约用水。

    通过气象卫星分析河流入口处泥沙扩散情况,为海港建设选址提供可靠的依据。

    气象卫星的遥感器对森林火灾更为敏感,一旦发生火灾,很快就能给予报告,并进一步对火情进行监视,指导抢险救火工作的顺利进行。

    美国旧金山区域服务中心,利用气象卫星资料向渔民发布海面温度分布图,给出冷暖水域交界的锋面位置,帮助渔民寻找渔场,仅燃料费1年就节约了58万美元,加上捕鱼量的增加,效益是非常显著的。

    美国有许多河流的水源主要来自融雪,因此,积雪覆盖情况对洪水报警、水力发电、生活用水、农业灌溉等水资源管理关系重大。所以,每年要制作大量的冰雪覆盖图。过去用飞机测绘制图,仅内华达山脉20条河流流域,每次就需耗资2万美元;现改用气象卫星测绘,每次只要2个工作日,耗资200美元,每年可节约开支100万美元。

    气象卫星利用油气微渗漏的探测,在矿产勘查中寻找油气资源。我国就利用卫星遥感资料,在西藏地区发现了含油地质构造的线索,从而推翻了西藏地区无油气的论断。利用气象卫星还可以勘查浅层地下水资源。

    蝗虫的繁殖和迁徙与温度、湿度、土壤水分含量和农作物生长状态等因素密切相关,因此,气象卫星可以通过对上述参数的监测,从而对蝗灾进行预报。一旦发现某一地区的环境因素达到容易诱发蝗灾的时候,立即通知有关部门,赶赴现场喷洒农药,把蝗灾消灭在萌芽之中。为此,西非、中亚和北非等蝗虫高发区,每年农作物减少损失20%以上。

    在我国,作为气象服务的重要支撑,气象卫星在台风、暴雨、强对流、锋面、季风型热带辐合带等天气系统的监测方面发挥着无法替代的作用。

    我国自有了卫星云图,在西太平洋和南海上,没有漏报过一个热带低压和台风,使商船、渔船及沿海人民减少了生命财产的损失,经济效益可观。同时,在使用和分析云图基础上,总结和编制出一个使用卫星云图预报台风的流程。卫星云图揭示了青藏高原天气系统的新情况,如孟加拉湾风暴越过“世界屋脊”等,使人们对高原大气变迁有进一步的了解。卫星云图在暴风天气分析和预报中,也起了重要作用,如1981年夏季四川盆地和1983年7月底陕西安康地区的两次百年不遇的特大暴雨预报中,以卫星云图作依据,参考了常规观测资料,准确地预报暴雨来临,从而减少了生命财产的损失。1985年8月,我国东北三省受到6、8、9号台风的袭击,河水暴涨,泛滥成灾。卫星云图帮助气象人员及早作出正确的预报,使人民免受损失。难怪有群众说,气象卫星是监视灾害性天气的“空中千里眼”。卫星云图还为1981年长江抗洪抢险作出贡献,卫星云图告诉人们每天洪水变化情况,长江沿岸人民根据洪水变化趋势,及时做好了防汛工作。1985年8月,中国东北三省受到6、8、9号强台风的袭击,河水暴涨,泛滥成灾。由于气象部门根据卫星云图及早地做出了正确的预报,大大减少了损失。1986年4月21日14时,中国国家气象局卫星气象中心根据卫星红外云图,及时发现了内蒙兴安盟长70~80千米、宽25千米的森林大火。有关部门接到警报,立即进行紧急动员,及时扑灭了这次可能造成巨大损失的山火。另外,被命名为“卡拉”和“卡米尔”的飓风曾被国际气象组织准确测出,及时地组织30万人撤离,挽救了5万人的生命。而令人记忆犹新的1998年的大洪水,也因为气象卫星提前两个月做出了预警,国家随之采取了一些相关的防范措施,使损失减少到最低。2004年的超强台风“云娜”的强度和移动路径与曾经在97年造成重大经济损失的9711号台风非常相似,借助于气象卫星所提供的准确初始场,中国气象局制作了准确的台风登陆警报,由于采取了应急响应措施,人员财产损失明显降低。从统计结果看,2004年,全国因台风、暴雨等引发的洪涝灾害死亡、失踪人数仅是90年代年平均水平的32.6%,直接经济损失仅是90年代的59.7%。

    在社会经济迅速发展的今天,大雾对公路、铁路、航空、航运、城市供电产生着严重的影响。2002年由于大雾造成的航班延误多达上千次,数万人次滞留机场,近万艘船只航运受阻。气象卫星具有覆盖范围大、观测频次高、信息源可靠、直接投入成本低的特点。近几年来,中国气象局及其下属省市气象局以风云气象卫星为主有效地开展了大雾监测和预报业务,取得了显著效果。

    2000年后,沙尘暴频频光顾大中城市,它不仅严重影响人们的生活,也对环境造成严重危害,仅1993年“五·五黑风”的一次沙尘暴过程就导致67人死亡、20人失踪,经济直接损失2.45亿元。由于西部地区气象观测站点稀少,对西部地区沙尘活动的有效监测主要依靠气象卫星来解决。2002年沙尘暴卫星遥感监测系统投入业务化运行,当年监测到不同强度的沙尘暴过程12次。

    为服务2008年北京奥运,中国气象卫星家族成员齐上阵。当时在轨运行的极轨卫星“风云1号”D星,静止卫星“风云2号”C、D双星,处于在轨测试阶段的中国新一代极轨卫星“风云3号”A星,擦亮眼睛,监测北京奥运期间的风云变幻。“风云2号”C、D星两颗“姊妹星”,形成“双星观测、互为备份”的格局,在中国上空3.6万千米的高度上静观天气变化;而“风云1号”D星和“风云3号”A星则围绕地球南北两极不断旋转,对天气进行全球、全天候、三维和定量化探测。一动一静的配合,让奥运期间的风云变化全都落入卫星的监视范围内。

    我国海洋、航空交通、农业等许多部门也广泛利用卫星气象资料,譬如,我国的“泰罗斯N号”地面接收处理系统,不仅能为气象科研人员提供大量的气象资料,而且使气象卫星资料得到更广泛的应用,如海冰监视、渔场分布和渔情预报、冬小麦估产、植被监测、区域地质构造绘制、高原冰雪分析等方面。

    未来全球静止气象卫星、极轨气象卫星和资源卫星与其他对地观测卫星一起,将组成功能强大的全球对地观测网,人类将迎来卫星对地遥感新的发展时期。

    知识点卫星云图

    卫星云图是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。利用卫星云图可以识别不同的天气系统,确定它们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析和天气预报提供依据。在海洋、沙漠、高原等缺少气象观测台站的地区,卫星云图所提供的资料,弥补了常规探测资料的不足,对提高预报准确率起了重要作用。根据卫星上仪器装置的不同,卫星云图可以分成两类:一类是由卫星上电视照相机所拍摄的云图,即电视云图;另一类是由辐射仪对地球大气进行扫描探测得到的云图。

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