美國即將擁有先進的氣象衛星

它們將提供四倍更好的影像解析度和五倍更快的覆蓋速度

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如果沒有三顆停留在地球上方 22,000 英里高度的地球靜止氣象衛星,美國的每日天氣預報就不會像現在這樣準確。下個月,這些預測將變得更加精準:美國國家海洋和大氣管理局和 NASA 計劃發射四顆衛星中的第一顆,這些衛星有望為預測普通天氣和颶風等危險風暴提供機構所謂的“改變遊戲規則”的能力。這些下一代航天器是取代現有氣象衛星所必需的,其中一顆衛星將於今年達到其執行壽命的終點。

新的地球靜止業務環境衛星-R (GOES-R) 將能夠每五分鐘掃描一次整個美國大陸上空雲層中雨、雪和閃電的跡象,並每 30 秒拍攝一次問題區域的更小、更集中的影像。相比之下,舊版本的 GOES 每 30 分鐘拍攝一次美國大陸的影像,並且無法同時捕獲集中的影像。“每 30 秒觀察區域的能力將使預報員能夠近乎即時地瞭解正在發生的事情,並提供當前衛星影像中未捕獲的資訊,例如快速發展的惡劣天氣的形成和演變,”NOAA 的 GOES-R 系統專案經理 Greg Mandt 說。“這將實現更高階的預警和有效的疏散。”

衛星影像為國家氣象局地圖做出了重要貢獻,這些地圖顯示並預測風暴雲的移動。與舊衛星相比,GOES-R 將收集多三倍的資料,提供四倍更好的影像解析度,並實現超過五倍更快的覆蓋速度。


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更新後的衛星還將配備一種代表軌道上同類首創的儀器:閃電測繪儀。這種高速近紅外相機將探測北美和南美洲以及周圍海洋上空的閃電,使預報員能夠更早地釋出惡劣天氣預警。船上還有用於觀測太陽和探測危險太陽風暴的儀器,這些風暴可能會將帶電電磁粒子拋向地球。更好的空間天氣預報可以提供可能中斷電網和衛星群的通知。

計劃於 11 月 4 日發射的首顆 GOES-R 衛星意義重大。最初的發射計劃於去年 10 月進行,但由於預算問題和發射計劃問題已被推遲兩次。但更多的延誤可能意味著 NOAA 可能沒有備用氣象衛星準備好,以應對執行中的衛星發生故障的情況。天氣覆蓋範圍的任何潛在缺口都可能代價高昂。僅在 2015 年,就發生了 10 次天氣或氣候災害——每次給美國造成的損失都超過 10 億美元。“投資這個衛星系統就是投資我們的安全,”曼特說。

傑里米·許是一位居住在紐約市的作家,曾為《大眾科學》、《IEEE Spectrum》、《Undark Magazine》和《Wired》等出版物撰稿。

更多作者:傑里米·許
大眾科學雜誌第 315 卷第 4 期本文最初以“天空中新的氣象之眼”為標題發表於大眾科學雜誌第 315 卷第 4 期(),第 18 頁
doi:10.1038/scientificamerican1016-18
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