Nema pogrešne satelitske slike oblaka ili uragana. Ali osim prepoznavanja vremenskih satelitskih snimaka, koliko znate o vremenskim satelitima?
U ovom prezentaciji istražit ćemo osnove, od toga kako vremenski sateliti funkcioniraju do načina na koji se snimci na njima koriste za predviđanje određenih vremenskih događaja.
Kao i obični svemirski sateliti, i vremenski sateliti su umjetni objekti koji se lansiraju u svemir i ostavljaju da kruže ili kruže oko Zemlje. Osim umjesto da se na Zemlju prenose podaci koji napaja vašu televiziju, XM radio ili GPS navigacijski sustav na terenu prenose vremenske i klimatske podatke koje „vide“ natrag u nas Slike.
Baš kao što pogled s krova ili vrha nudi širi pogled na vaše okruženje, položaj vremenskog satelita nekoliko stotina do tisuća milja iznad Zemljine površine dozvoljava da vrijeme u susjednom dijelu SAD-a ili koje još nije ušlo unutar granica zapadne ili istočne obale, bude promatranom. Ovaj prošireni prikaz također pomaže meteorolozi točkasti vremenski sustavi i obrasci satima do danima prije nego što ih otkrivaju instrumenti za nadgledanje površine, poput
vremenski radar.Budući da su oblaci vremenski fenomeni koji "žive" najviše u atmosferi, vremenski sateliti su zloglasna za nadgledanje oblaka i oblačnih sustava (poput uragana), ali oblaci nisu jedina stvar oni vide. Vremenski sateliti se također koriste za nadgledanje okolišnih događaja koji djeluju na atmosferu i imaju široku arealnu pokrivenost, poput divljih požara, prašinskih oluja, snježnog pokrivača, morskog leda i temperatura oceana.
Sada kada znamo što su vremenski sateliti, pogledajmo dvije vrste vremenskih satelita koji postoje i vremenske događaje koje je najbolje otkriti.
Sjedinjene Države trenutno upravljaju sa dva polarna orbitela. Nazvani POES (skraćeno za Polar Operating Environmental Ssatelit), jedan djeluje tijekom jutra, a jedan tijekom večeri. Oba su zajednički poznata kao TIROS-N.
TIROS 1, prvi vremenski satelit u postojanju, bio je polarno u orbiti, što znači da je prelazio sjeverni i južni pol svaki put kada se okretao oko Zemlje.
Sateliti u orbiti oko polarne kružnice okružuju Zemlju na relativno bliskoj udaljenosti od nje (otprilike 500 milja iznad Zemljine površine). Kao što možda mislite, ovo im čini dobro u snimanju slika visoke razlučivosti, ali nedostatak što su tako bliski je da mogu odjednom samo „vidjeti“ uski prostor. Međutim, zato što se Zemlja okreće prema zapadu prema istoku ispod putanje satelita u orbiti, polako se pomiče prema zapadu sa svakom revolucijom Zemlje.
Sateliti u orbiti oko polarnog sustava nikada ne prelaze preko istog mjesta više od jednom dnevno. Ovo je dobro za pružanje cjelovite slike onoga što se događa vremenskim putem širom svijeta i za Iz tog razloga, sateliti u orbiti za polarnu struju najbolji su za vremenske vremenske prognoze i uvjete praćenja Kao El Niño i ozonsku rupu. Međutim, to nije baš dobro za praćenje razvoja pojedinih oluja. Za to ovisimo geostacionarni sateliti.
SAD trenutno upravlja s dva geostacionarna satelita. Nadimak GOES za "Geostationary Operational Environmental Ssateliti ", jedan bdije nad Istočnom obalom (GOES-Istok), a drugi nad Zapadnom obalom (GOES-Zapad).
Šest godina nakon što je lansiran prvi satelit za polarnu orbitu, geostacionarni sateliti su stavljeni u orbitu. Ti sateliti "sjede" duž ekvatora i kreću se istom brzinom kojom se Zemlja okreće. To im daje izgled da ostanu još uvijek na istoj točki iznad Zemlje. Također im omogućuje kontinuirano pregledavanje istog područja (sjeverne i zapadne hemisfere) u Europi tijekom dana, što je idealno za praćenje vremena u stvarnom vremenu za upotrebu u kratkoročnom prognoziranju vremena, kao što je stroga vremenska upozorenja.
Što je jedno što geostacionarni sateliti ne funkcioniraju tako dobro? Snimite oštre slike ili "pogledajte" stupove, kao i to da je brat u orbiti. Da bi geostacionarni sateliti držali korak sa Zemljom, oni moraju orbitirati na većoj udaljenosti od nje (nadmorska visina od 22 236 milja (35,786 km)). Na toj povećanoj udaljenosti gube se i detalji slike i pogledi (zbog Zemljine zakrivljenosti).
Delikatni senzori unutar satelita, zvani radiometri, mjere zračenje (tj. Energiju) odašiljenu Zemljinom površinom, od kojih je većina nevidljiva golim okom. Vrste energetskih vremenskih satelita mjere se na tri kategorije elektromagnetskog spektra svjetlosti: vidljivu, infracrvenu i infracrvenu do terahertsku.
Intenzitet zračenja koji se emitira u sva tri navedena opsega, ili "kanalima", mjeri se istovremeno i pohranjuje. Računalo dodijeli brojčanu vrijednost svakom mjerenju unutar svakog kanala i zatim ih pretvara u piksel sive boje. Nakon što su prikazani svi pikseli, krajnji rezultat je skup od tri slike, od kojih svaka prikazuje gdje ove tri različite vrste energije "žive".
Sljedeća tri dijapozitiva prikazuju isti pogled na SAD, ali uzeta iz vidljive, infracrvene i vodene pare. Možete li primijetiti razlike između svakog od njih?
Slike s kanala vidljive svjetlosti nalikuju crno-bijelim fotografijama. To je zato što slično kao digitalni ili 35 mm fotoaparat, sateliti osjetljivi na vidljive valne duljine bilježe zrake sunčeve svjetlosti odbijene od nekog objekta. Što više sunčeve svjetlosti predmet (poput naše zemlje i oceana) apsorbira, manje svjetla odbija u prostor, a što su tamnija ta područja u vidljivoj valnoj duljini. Suprotno tome, predmeti s visokom reflektivnošću ili albedos (poput vrhova oblaka) djeluju najsjajnije bijelo jer odbijaju veliku količinu svjetlosti sa svojih površina.
Budući da je sunčeva svjetlost potrebna za snimanje vidljivih satelitskih slika, one nisu dostupne tijekom večernjih i noćnih sati.
Infracrveni kanali osjećaju toplinsku energiju koju odbacuju površine. Kao u vidljivim slikama, najtopliji objekti (poput zemlje i oblaka niske razine) koji upijaju toplinu izgledaju najtamniji, dok hladniji predmeti (visoki oblaci) djeluju svjetlije.
Vodena para Otkriveno je zbog svoje energije emitirane u infracrvenom do teraherc rasponu spektra. Poput vidljive i infracrvene slike, njegove slike prikazuju oblake, ali dodatna prednost je ta što oni također pokazuju vodu u plinovitom stanju. Vlažni jezici zraka izgledaju maglovito sivo ili bijelo, dok je suh zrak zastupljen tamnim predjelima.
Slike vodene pare ponekad se poboljšavaju u boji za bolje gledanje. Za poboljšane slike plav i zelenilo znači visoku vlažnost, a za smeđe mrlje vlagu.