遥感教程第14-7页

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The various geostationary satellites from several countries, either now functioning or having become non-operating, provide synoptic views of about one-fourth of the Earth�s surface. The part (it remains the same) they cover depends on where they are located relative to a point along (close to) the equator. By completing their orbit once every 24 hrs, they stay fixed relative to Earth�s equatorial rotation and thus are "stationary" in space. This page concentrates on the U.S.�s GOES series but similar satellites from other nations� space programs are discussed. Thus, in today�s world, mankind has an excellent network of satellites monitoring the Earth�s weather systems.


地球同步卫星


现在我们来考虑第二类大都会卫星:地球同步轨道上的大都会卫星。当航天器以35800公里(22300英里)的速度“停”在地球上空,并以大约11052公里/小时(6802英里/小时)的速度绕着地球运行时,就可以实现这一轨道。赤道上的一个点保持在正下方,以大约1667公里/小时或1042英里/小时的速度行驶。在这些速度下,没有相对运动差异,因此观测卫星被同步锁定在预定观测的半球上方的地球静止位置,并且(除非它漂移)将始终观测相同的场景。(另请参见 page 19-2
电视新闻天气部分显示的大多数图像来自这些卫星。1966年12月7日发射的第一颗此类卫星是应用技术卫星-1(ATS-1),它利用自旋扫描云相机(SSCC)获取西半球的可见图像。短时间跨度内天气覆盖的价值很快通过以下图像得到证明:

` <>`__14-16Comment on at least one mega-weather pattern in the northern and in the southern hemispheres as time progresses from January 2 through the 7th. **ANSWER**

随着摄像机技术的迅速改进,ATS-3(1967年11月5日发布)上的第一个彩色系统——多色旋转扫描云摄像机(MSSCC)产生了整个大陆的引人注目的肖像,如南美的这一景象:

` <>`__14-17: Is that a hurricane at about 1:00 o'clock in the hemisphere, off the Spanish coast? **ANSWER** ****

一个操作系统的开始可以追溯到1974年5月17日,两颗同步气象卫星(SMS)中的第一颗发射。每一个短消息,作为其主要传感器,携带可见红外自旋扫描辐射计(vissr)。这些都是NOAA的地球静止运行环境卫星(GOES)系列的前身,该系列卫星是目前覆盖西半球的地球同步系统的主要支柱。这是GOES-8航天器的艺术家图:

Artist's drawing of the GOES-8 satellite.

GOS-1于1975年10月16日发射后不久,以135°W的温度抵达地球静止轨道。其他发射间隔2到3年(巧合的是,GoS-10于1997年4月25日进入轨道,作者在同一天写下了这段文字)。我们指的是覆盖大西洋和美国东部向东(位于赤道上方经度75°W处)的卫星,以及太平洋上空向西(经度135°W处)的卫星。它们一起提供了大西洋和太平洋的覆盖范围,如图所示,该图还说明了视图的全磁盘性质:

要覆盖整个地球,需要四次。然而,世界上的其他地方都是由其他系统监控的(见下页)。从2000年年中开始,GOES-8和GOES-10都在运行,GOES-9和GOES-11也在轨道上,但在前两个中的一个或两个失效之前都在储存中。

同样,vissr是主要的传感器,但探测(vas是vissr大气发声器)能力也在船上。从GOES-8(1994年4月13日)开始,vissr一直在运行,而不是提供定期视图。为了举例说明GOES图像,我们现在展示1975年10月26日GOES-1的第一张可见图像(顶部)和1995年6月19日GOES-9的第一张测试红外图像(底部):

GOES-1 visible image of South America; October 26, 1975.

GOES 9 thermal IR image of South America; June 19, 1995

我们可以细分这些半球形图像,集中在特定区域。下面是两张GOES-8(东部)图片:顶部的图片集中于1994年3月20日的一场大型大陆风暴,而底部的图片则显示了1996年11月27日从大西洋海岸经过的锋:

GOES-8 (East) visible image of a large low over the East Coast of the United States, creating storming conditions on March 20, 1994.

GOES-8 (East) visible image showing the passage of a front (with clouds preceding colder, drier air to the west, off the U.S. East coast, November 27, 1996.

` <>`__14-18The March 20th storm shown in the upper of the two images just above resulted in a huge snowfall over its northern segment. The cloud pattern resembles a hurricane but there are differences. Mention several of these.` <Sect14_answers.html#14-18>`__ **ANSWER**

GOS-8发声器有一个可见波段和18个热波段,对与CO有关的温度变化敏感。2 臭氧和水蒸气在不同的大气水平。我们可以把每一个波段转换成一幅图像,然后给它指定颜色,以识别热差异,如1997年5月5日拍摄的这幅图像所示。

不寻常的色彩合成可以从不同的渠道图像。顶部(或左侧)是GOES-8 6.7微米通道图像的彩色再现,它对水蒸气分布很敏感,突出了1994年3月20日的美国大风暴。底部(或右侧)是由通道6.7微米=蓝色;11微米=绿色;可见=红色制成的假彩色图像。这张图片显示了雨果飓风,如1989年9月21日所见。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net