全球气象卫星揭秘-气候解析

巡天遥看的卫星

自从1960年1月美国第一颗气象卫星泰罗斯1号升空以来，俄罗斯、日本、中国、法国等都拥有了自己的气象卫星。气象卫星的问世，为太空探测大气翻开了新的一页。

气象卫星不同于气球、飞机、火箭等直接运用气象仪器探测，因为它使用的是遥感技术。遥感技术，就是不实际接触被测对象——大气，而是从远处高空感知事物的性质。但它又不同于雷达的遥感，如微波雷达、激光雷达、声雷达都需要人工主动地发射波动信号，通过回收大气相互作用信号来摸清大气的状况；气象卫星只利用天体信号源（如太阳），或直接接收大气本身发射的信号（大气信号源），就可达到探测的目的。按专业术语讲，它属于被动探测系统。

气象卫星利用它的探测器，接收被测目标发射或反射的电磁辐射，就可以测出大气的性质与状况。气象卫星有两个杰出作品，叫可见光云图和红外云图。可见光云图，简言之，就是用照相方式获得的云图，它用辐射仪器直接接收大气反射的太阳光成像。可见光云图很直接，只与反射率有关，如白色部分可能是反射率高的积雪和厚云；黑色的可能是反射率低的陆地或海洋。红外云图也不难理解，因为任何物体都具有温度，温度不同，发射的红外辐射就不一样，根据这种原理就可以得到一张反射不同物体的红外特别图像。当然，我们看到的电视卫星云图是经过计算机加工处理的，并非原图。气象卫星可以探测大气的温度、湿度以及不同气体的含量。如波长为6．3微米左右的水汽对红外辐射吸收能力很强，如果在卫星探测器上装有波长为6．3微米的滤光片，就可以发现大气中的水汽含量。气象卫星的探测能力正在逐渐增强，它已由最初的电视摄像方式发展为扫描辐射仪和分光计（可见光、红外和遥感的结合），可以获取昼夜高低分辨率云图和大气要素以及环境参数的定量资料。卫星资料的传输已发展为速率更高、抗干扰力更强的数字制方式；在资料处理方面，人机对话系统已经建立。(www.xing528.com)

气象卫星按运行轨道可以分成两种，一种叫地球静止气象卫星，高度约为36，000公里左右，绕地球一周的时间为24小时，正好与地球自转速度相同，因而，从地球上看，好像卫星是静止不动的。目前，全球上空的静止卫星每30分钟可获得一张云图照片，通过连续图片的拼接，可以知道云的移动形势、高度、湿度、海水温度等。地球静止卫星已经发展了几代。在这之中，欧洲气象卫星组织已经和准备从1988年到2006年，分别发射3—7、MSG—3，共10颗气象卫星；印度将从1990年到1998年分别发射印度卫星1d、2a、2b、2e气象卫星；日本从1984年到1999年要发射向日葵—3——5号，气象卫星—1号共四颗卫星；美国从1987年到2004年要发射地球静止环境业务卫星—7、I～M号六颗卫星；俄罗斯计划从1994年到1997年发射电子—1，电子—2气象卫星。

另一种叫极地轨道气象卫星，高度约为800～1000公里。它每天围绕地球运行14圈，可以对世界各地巡视两遍。由于这种卫星采用的是太阳同步轨道，所以每天几乎在同一时间经过同一地区的上空。显然，每天获得的观测资料由于时间相同，因而具有可比较性。极地轨道卫星探测的内容除了静止卫星的以外，还包括洪涝灾害、森林覆盖、气压、臭氧总量等。极地轨道气象卫星也发展了几代。目前美国有实验研究性气象卫星雨云系列；前苏联从1969年开始发展了流星系列，包括Ⅰ型和Ⅱ型。我国从1988年开始已发射了风云号系列卫星。最近在十几年中，一些国家和地区还将发射新的极地轨道气象卫星，这包括：欧洲气象组织预计2000年发射的极地轨道气象卫星—1——3；美国国家海洋大气局预计到2006年发射的—11、—12、—J——N9、NPOESS—1——3，共11颗卫星；中国到上世纪末以前发射的风云—1C、—1D型卫星；俄罗斯预计到2000年发射的流星2—21、3－5～8、3M—1～2六颗卫星。