Nu se confundă nici o imagine din satelit cu nori sau uragane. Dar, în afară de recunoașterea imaginilor din satelit meteo, cât de multe știți despre sateliții meteo?
În această prezentare de diapozitive, vom explora elementele de bază, de la modul în care funcționează sateliții meteo până la modul în care imaginile produse din acestea sunt utilizate pentru prognozarea anumitor evenimente meteorologice.
Ca și sateliții spațiali obișnuiți, sateliții meteo sunt obiecte create de om care sunt lansate în spațiu și lăsate să cercleze, sau orbită, Pământul. Cu excepția în loc să transmiteți date înapoi pe Pământ care vă alimentează televizorul, radioul XM sau GPS-ul Sistemul de navigație la sol, acestea transmit date meteorologice și climatice pe care le „văd” înapoi la noi poze.
La fel ca priveliștile pe acoperiș sau pe alpinism oferă o vedere mai largă a împrejurimilor dvs., poziția unui satelit meteorologic de câteva sute până la mii de mile deasupra suprafeței Pământului permite ca vremea dintr-o parte vecină a SUA sau care încă nu a intrat în granițele de Vest sau Coasta de Est, să fie observate. Această vedere extinsă ajută, de asemenea
meteorologii sisteme meteorologice la fața locului și tipare cu ore până zile înainte de a fi detectate de instrumente de observare a suprafeței, cum ar fi radar meteorologic.Întrucât norii sunt fenomene meteorologice care „trăiesc” cel mai sus în atmosferă, sateliții meteo sunt notoriu pentru monitorizarea norilor și a sistemelor de nori (cum ar fi uraganele), dar norii nu sunt singurul lucru ei vad. Sateliții meteo sunt de asemenea folosiți pentru a monitoriza evenimentele de mediu care interacționează cu atmosfera și au o acoperire extinsă, cum ar fi focuri sălbatice, furtuni de praf, acoperire cu zăpadă, gheață de mare și temperaturi oceanice.
Acum că știm care sunt sateliții meteo, să aruncăm o privire la cele două tipuri de sateliți meteo care există și la evenimentele meteorologice fiecare este cel mai bine să detecteze.
Statele Unite operează în prezent doi sateliți cu orbita polară. Apelat POES (scurt pentru POlar Operating Environmental Satellite), unul funcționează dimineața și unul seara. Ambele sunt cunoscute sub denumirea de TIROS-N.
TIROS 1, primul satelit meteorologic existent, a orbitat polar, ceea ce înseamnă că a trecut peste Polul Nord și Sud de fiecare dată când a rotit în jurul Pământului.
Sateliții cu orbita polară înconjoară Pământul la o distanță relativ apropiată de acesta (aproximativ 500 de mile deasupra suprafeței Pământului). După cum ați putea crede, acest lucru le face bine să capteze imagini de înaltă rezoluție, dar un dezavantaj al faptului că sunt atât de aproape este că nu pot „vedea” doar o zonă îngustă la un moment dat. Totuși, deoarece Pământul se rotește de la est la est sub calea unui satelit cu orbita polară, satelitul în derivă în esență spre vest cu fiecare revoluție a Pământului.
Sateliții cu orbita polară nu trec niciodată peste aceeași locație mai mult de o dată pe zi. Acest lucru este bun pentru a oferi o imagine completă a ceea ce se întâmplă în mod meteorologic în toată lumea și din acest motiv, sateliții cu orbita polară sunt cei mai potriviți pentru prognoza meteo pe termen lung și condițiile de monitorizare ca El Niño iar gaura de ozon. Totuși, acest lucru nu este atât de bun pentru urmărirea dezvoltării furtunilor individuale. Pentru asta, depindem de sateliții geostaționari.
Statele Unite operează în prezent doi sateliți geostaționari. Poreclit GOES pentru "Geostationary Operational Environmental Satelliti ", unul veghează asupra coastei de est (GOES-est), iar celălalt, peste coasta de vest (GOES-vest).
La șase ani de la lansarea primului satelit cu orbita polară, sateliții geostaționari au fost puși pe orbită. Acești sateliți „se așează” de-a lungul ecuatorului și se mișcă la aceeași viteză cu rotirea Pământului. Acest lucru le dă aspectul de a rămâne nemișcați în același punct deasupra Pământului. De asemenea, le permite să vizualizeze continuu aceeași regiune (emisfera nordică și occidentală) în întreaga zonă cursul unei zile, care este ideal pentru monitorizarea vremii în timp real pentru utilizare în prognoza meteo pe termen scurt, cum ar fi avertizări meteorologice severe.
Ce este un singur satelit geostationar nu merge atât de bine? Faceți imagini ascuțite sau „vedeți” poli, precum și că este un frate care orbitează polar. Pentru ca sateliții geostaționari să țină pasul cu Pământul, aceștia trebuie să orbiteze la o distanță mai mare de acesta (o altitudine de 22.236 mile (35.786 km) pentru a fi exact). Și la această distanță crescută, atât detaliile imaginii, cât și vizualizările stâlpilor (din cauza curburii Pământului) se pierd.
Senzorii delicati din satelit, numiți radiometre, măsoară radiația (adică energia) emisă de suprafața Pământului, cea mai mare parte fiind invizibilă pentru ochiul liber. Tipurile de sateliți meteo pentru energie se încadrează în trei categorii ale spectrului electromagnetic de lumină: vizibil, infraroșu și infraroșu până la terahertz.
Intensitatea radiației emise în toate aceste trei benzi, sau „canale”, este măsurată simultan, apoi stocată. Un computer atribuie o valoare numerică fiecărei măsurări din fiecare canal și apoi le transformă într-un pixel la scară gri. Odată afișați toți pixelii, rezultatul final este un set de trei imagini, fiecare arătând unde aceste trei tipuri diferite de energie „trăiesc”.
Următoarele trei diapozitive arată aceeași vedere a SUA, dar luate din vaporii vizibili, infraroșii și de apă. Puteți observa diferențele dintre fiecare?
Imaginile de pe canalul de lumină vizibilă seamănă cu fotografii alb-negru. Asta pentru că similar cu o cameră digitală sau de 35 mm, sateliții sensibili la lungimile de undă vizibile înregistrează fascicule de lumină solară reflectate în afara unui obiect. Cu cât un obiect de soare este mai mare (cum ar fi pământul și oceanul nostru) se absoarbe, cu atât mai puțin lumină se reflectă în spațiu și aceste zone sunt mai întunecate în lungimea de undă vizibilă. În schimb, obiectele cu reflectivități ridicate sau albedos, (cum ar fi vârfurile norilor) par alb mai strălucitor, deoarece acestea sărind cantități mari de lumină de pe suprafețele lor.
Întrucât lumina solară este necesară pentru a capta imagini vizibile din satelit, acestea nu sunt disponibile în timpul serii și peste noapte.
Canalele infraroșii percep energia termică degajată de suprafețe. La fel ca în imaginile vizibile, obiectele cele mai calde (cum ar fi pământul și norii de nivel scăzut) care înmoaie căldura apar mai întunecate, în timp ce obiectele mai reci (nori înalți) par mai strălucitoare.
Vapor de apă este detectat pentru energia sa emisă în infraroșu în intervalul terahertz al spectrului. La fel ca vizibilul și IR, imaginile sale prezintă nori, dar un avantaj suplimentar este faptul că arată și apă în starea sa gazoasă. Limbile de aer umede par un gri cețos sau alb, în timp ce aerul uscat este reprezentat de regiuni întunecate.
Imaginile cu vapori de apă sunt uneori îmbunătățite prin culoare pentru o vizualizare mai bună. Pentru imagini îmbunătățite, albastru și verdeață înseamnă umiditate ridicată, iar maro, umiditate scăzută.