Die weer - 'n stel relatief korttermyn-atmosferiese verskynsels - is moeilik om te voorspel weens die groot aantal faktore wat dit beïnvloed, en die wisselvalligheid van hul impak. Die aarde se atmosfeer is 'n komplekse dinamiese stelsel, daarom, om die akkuraatheid van voorspelling te verbeter, is dit nodig om sy toestand in verskillende streke op elke oomblik in ag te neem. Meteorologiese satelliete is nou al vir 'n paar dekades 'n noodsaaklike hulpmiddel om atmosferiese navorsing op 'n globale skaal uit te voer.
Begin van ruimteweerwaarnemings
Die satelliet wat die fundamentele geskiktheid van ruimtetuie vir meteorologiese waarnemings getoon het, was die Amerikaanse TIROS-1, wat op 1 April 1960 gelanseer is.
Die satelliet het die eerste televisiebeeld van ons planeet vanuit die ruimte gestuur. Vervolgens, op grond van toestelle van hierdie tipe, is die globale meteorologiese satelliet met dieselfde naam geskep.stelsel.
Die eerste meteorologiese satelliet van die USSR, Cosmos-122, is op 25 Junie 1966 gelanseer. Dit het toerusting aan boord gehad om in die optiese en infrarooi reekse te skiet, wat dit moontlik gemaak het om die verspreiding van wolke, ysvelde en sneeubedekking te bestudeer, asook om die temperatuurkenmerke van die atmosfeer aan die dag- en nagkante van die Aarde te meet. Sedert 1967 het die Meteor-stelsel in die USSR begin funksioneer, wat die basis gevorm het van later ontwikkelde meteorologiese stelsels vir verskeie doeleindes.
Satellietweerstelsels van verskillende lande
Verskeie reekse satelliete, soos Meteor-Nature, Meteor-2 en Meteor-3, sowel as toestelle van die Resurs-reeks, het die erfgename van Meteor geword. Sedert die begin van die 2000's het die skepping van die Meteor-3M-kompleks voortgegaan. Daarbenewens het die aantal meteorologiese satelliete van Rusland twee satelliete van die Electro-L-kompleks ingesluit. Met die eerste van hulle, wat vir 5 jaar en 8 maande in 'n wentelbaan gewerk het, is die verbinding in 2016 verloor, die tweede werk steeds. Die lansering van die derde satelliet van hierdie reeks word beplan.
In die VSA is, benewens die TIROS-stelsel, ruimtetuie van die Nimbus-, ESSA-, NOAA-, GOES-reeks ontwikkel en gebruik. Verskeie NOAA- en GOES-reekse is tans in diens.
Europese satellietweerstelsels word verteenwoordig deur twee generasies Meteosat, MetOp, sowel as die gestaakde ERS en Envisat - een van die grootste toestelle wat deur die Europese Ruimte-agentskap in 'n lae Aarde-baan gelanseer is.
Japan ("Himawari"), China ("Fengyun"), Indië (INSAT-3DR) en sommige ander lande het hul eie meteorologiese satelliete.
tipes satelliete
Ruimtetuie wat by die meteorologiese komplekse ingesluit is, word in twee tipes verdeel volgens die parameters van die wentelbaan en, dienooreenkomstig, volgens doel:
- Geostasionêre satelliete. Hulle word in die ekwatoriale vlak gelanseer, in die rigting van die Aarde se rotasie, tot 'n hoogte van 36 786 km bo seespieël. Hul hoeksnelheid stem ooreen met die rotasiespoed van die planeet. Met sulke wentelbaan eienskappe is satelliete van hierdie tipe altyd bo dieselfde punt, as jy nie die skommelinge en "dryf" wat veroorsaak word deur foute in wentelbaan en gravitasie-afwykings in ag neem nie. Hulle neem voortdurend een gebied waar, wat sowat 42% van die aarde se oppervlak is – 'n bietjie minder as 'n halfrond. Hierdie satelliete laat nie toe om die streke van die hoogste breedtegrade waar te neem nie en verskaf nie 'n gedetailleerde beeld nie, maar hulle bied die moontlikheid van deurlopende monitering van die situasie in groot streke.
- Polêre satelliete. Voertuie van hierdie tipe beweeg in baie laer wentelbane - van 850 tot 1000 km, as gevolg daarvan bied hulle nie 'n wye dekking van die waargenome gebied nie. Hulle wentelbane gaan egter noodwendig oor die pole van die Aarde, en een satelliet van hierdie tipe is in staat om die hele oppervlak van die planeet in smal (sowat 2500 km) bande met goeie resolusie in 'n sekere aantal wentelbane te "verwyder". Met die gelyktydige werking van twee satelliete wat in son-sinchroniese polêre bane geleë is, word elke streek opgemeet vanafinterval van 6 uur.
Algemene beskrywing en kenmerke van meteorologiese satelliete
'n Ruimtetuig wat vir meteorologiese waarnemings ontwerp is, bestaan uit twee modules: 'n diensmodule (satellietplatform) en 'n loonvragdraer (instrumente). Die dienskompartement huisves kragtoerusting wat krag verskaf van sonpanele wat daarop gemonteer is saam met 'n verkoeler en aandrywingstelsel. 'n Radio-ingenieurskompleks toegerus met verskeie antennas en sensors vir die monitering van die heliofisiese situasie is aan die werkende module gekoppel.
Die lanseergewig van sulke toestelle bereik gewoonlik etlike ton, die loonvrag is van een tot twee ton. Die rekordhouer onder meteorologiese satelliete - die Europese Envisat - het 'n lanseringsgewig van meer as 8 ton gehad, 'n nuttige een - meer as 2 ton met afmetings van 10 × 2,5 × 5 m. Met ontplooide panele het sy breedte 26 meter bereik. Die afmetings van die Amerikaanse GOES-R is 6,1 × 5,6 × 3,9 m met byna 5200 kg lanseergewig en 2860 kg droë gewig. Die Russiese Meteor-M No 2 het 'n liggaamsdeursnee van 2,5 m, 'n lengte van 5 m, 'n breedte met ontplooide sonpanele van 14 m. Die loonvrag van die satelliet is ongeveer 1200 kg, die lanseringsgewig was effens minder as 2800 kg. Hieronder is 'n foto van die meteorologiese satelliet "Meteor-M" nr. 2.
Wetenskaplike satelliettoerusting
In die reël dra weersatelliete twee soorte instrumente as deel van hul toerusting:
- Oorsig. Met hul hulp word televisie- en fotografiese beelde van die oppervlak van die land en oseane, wolke, sneeu en ysbedekking verkry. Onder hierdie toestelle is ten minste twee multi-sone beelding toestelle in verskillende spektrale reekse (sigbaar, mikrogolf, infrarooi). Hulle skiet op verskillende resolusies. Die satelliete is ook toegerus met 'n radar-oppervlakskanderingsfasiliteit.
- Meet. Deur middel van instrumente van hierdie tipe versamel die satelliet kwantitatiewe kenmerke wat die toestand van die atmosfeer, hidrosfeer en magnetosfeer weerspieël. Sulke kenmerke sluit in temperatuur, humiditeit, stralingstoestande, huidige parameters van die geomagnetiese veld, ens.
Die meteorologiese satelliet-loonvrag sluit ook 'n data-verkryging- en transmissiestelsel aan boord in.
Ontvang en verwerking van data op aarde
Die satelliet kan beide werk in die modus van die stoor van inligting met daaropvolgende oordrag van 'n datapakket na 'n grondontvangs- en verwerkingskompleks, en 'n direkte direkte transmissie uitvoer. Die satellietdata wat deur die grondkompleks ontvang word, word aan dekodering onderwerp, waartydens die inligting deur tyd en kartografiese koördinate verbind word. Dan word data van verskillende ruimtetuie gekombineer en verder verwerk om visueel waarneembare beelde te skep.
Die Wêreld Meteorologiese Organisasie het die konsep van "oop lug" aanvaar en vrye toegang tot meteorologiese inligting verklaar - ongeënkripteerdintydse data vanaf satelliete. Om dit te doen, moet jy die toepaslike ontvangstoerusting en sagteware hê.
Internasionale Meteorologiese Waarnemingstelsel
Omdat daar net een geostasionêre wentelbaan is, vereis die gebruik daarvan koördinasie tussen ruimte-agentskappe en meteorologiese (sowel as ander belangstellende) dienste van verskillende lande. Ja, en by die keuse van lae polêre bane op die oomblik, is dit onmoontlik om sonder koördinasie te doen. Daarbenewens maak satellietmonitering van gevaarlike weergebeurtenisse (soos tifone) dit nodig om die pogings van hidrometeorologiese dienste te verenig en relevante inligting uit te ruil, aangesien die weer geen staatsgrense ken nie.
Harmonisering van internasionale kwessies wat verband hou met die toepassing van ruimtestelsels in weervoorspelling is die verantwoordelikheid van die Koördineringsgroep vir Meteorologiese Satelliete binne WMO. Die deel van satellietweerstelsels het reeds in die 1970's begin. Koördinasie op hierdie gebied is nou veral belangrik. Die internasionale konstellasie van meteorologiese satelliete wat in geostasionêre wentelbaan geplaas is, sluit immers ruimtetuie van baie lande in: die Verenigde State, Europese lande, Rusland, Indië, China, Japan en Suid-Korea.
Vooruitsigte vir ruimtetegnologie in meteorologie
Moderne weersatelliete is deel van die globale Aarde-afstandwaarnemingstelsel en het as sodanig ernstige ontwikkelingsvooruitsigte.
Eerstens word beplan om hul deelname aan die monitering van natuurlike gevare, natuurrampe, gevaarlike verskynsels, uit te brei in die voorspelling van langtermyn klimaatsverandering. Tweedens behoort die meteorologiese satelliete van die Aarde natuurlik toenemend as hulpmiddels gebruik te word om kennis te verkry oor die prosesse in die atmosfeer en hidrosfeer, asook oor die toestand van die geomagnetiese veld, beide toegepaste en fundamentele wetenskaplike waarde.
