Er bestaat geen twijfel over een satellietbeeld van wolken of orkanen. Maar hoeveel weet u, behalve het herkennen van weersatellietbeelden, van weersatellieten?
In deze diavoorstelling verkennen we de basis, van hoe weersatellieten werken tot hoe de beelden die daaruit worden geproduceerd, worden gebruikt om bepaalde weersomstandigheden te voorspellen.
Net als gewone ruimtesatellieten zijn weersatellieten door de mens gemaakte objecten die in de ruimte worden gelanceerd en naar links om de aarde draaien of cirkelen. Behalve in plaats van gegevens terug te sturen naar de aarde die uw televisie, XM-radio of GPS van stroom voorzien navigatiesysteem op de grond, ze sturen weer- en klimaatgegevens die ze "zien" terug naar ons in afbeeldingen.
Net zoals uitzichten op daken of bergtoppen een breder zicht op uw omgeving bieden, is de positie van een weersatelliet enkele honderden tot duizenden kilometers boven het aardoppervlak zorgt dat het weer in een aangrenzend deel van de VS of dat nog niet eens de west- of oostkustgrenzen is binnengekomen, opgemerkt. Deze uitgebreide weergave helpt ook
meteorologen spot weersystemen en patronen uren tot dagen voordat ze worden gedetecteerd door oppervlakteobservatie-instrumenten, zoals weerradar.Omdat wolken weerfenomenen zijn die het "hoogste" in de atmosfeer leven, zijn weersatellieten dat ook berucht vanwege het bewaken van clouds en cloudsystemen (zoals orkanen), maar clouds zijn niet het enige zij zien. Weersatellieten worden ook gebruikt om omgevingsgebeurtenissen die in wisselwerking staan met de atmosfeer en hebben een brede dekking, zoals bosbranden, stofstormen, sneeuwbedekking, zee-ijs en oceaantemperaturen.
Nu we weten wat weersatellieten zijn, laten we eens kijken naar de twee soorten weersatellieten die er zijn en de weersomstandigheden die elk het beste kunnen worden gedetecteerd.
De Verenigde Staten exploiteren momenteel twee polaire satellieten. Riep POES (afkorting van Polar Operating Emilieu Satelliet), één werkt 's ochtends en één' s avonds. Beide staan gezamenlijk bekend als TIROS-N.
TIROS 1, de eerste weersatelliet die er was, draaide rond de pool, wat betekent dat hij elke keer dat hij om de aarde draaide over de noord- en zuidpool ging.
Polaire satellieten cirkelen om de aarde op een relatief korte afstand (ongeveer 500 mijl boven het aardoppervlak). Zoals je zou denken, zijn ze hierdoor goed in het vastleggen van afbeeldingen met een hoge resolutie, maar een nadeel van zo dichtbij zijn dat ze maar een klein deel van het gebied tegelijk kunnen "zien". Omdat de aarde echter van west naar oost roteert onder het pad van een satelliet die in een baan om de polaire baan draait, drijft de satelliet in wezen westwaarts met elke aardrevolutie.
Satellieten die in een baan om de aarde draaien, passeren nooit meer dan één keer per dag dezelfde locatie. Dit is goed om een volledig beeld te geven van wat er weer-weersomstandigheden over de hele wereld gebeurt, en voor om deze reden zijn satellieten in een polaire baan het beste voor weersvoorspellingen en bewakingsomstandigheden op lange afstand Leuk vinden El Niño en het ozongat. Dit is echter niet zo goed om de ontwikkeling van individuele stormen te volgen. Daarvoor zijn we afhankelijk van geostationaire satellieten.
De Verenigde Staten exploiteren momenteel twee geostationaire satellieten. Bijgenaamd GOES voor 'Geostationair Operational Emilieu Satellieten, 'bewaakt de een de oostkust (GOES-Oost) en de ander de westkust (GOES-West).
Zes jaar na de lancering van de eerste satelliet in een baan om de aarde, werden geostationaire satellieten in een baan om de aarde gebracht. Deze satellieten 'zitten' langs de evenaar en bewegen met dezelfde snelheid als de aarde draait. Hierdoor lijken ze stil te blijven op hetzelfde punt boven de aarde. Het stelt hen ook in staat om voortdurend dezelfde regio (de noordelijke en westelijke hemisferen) door het hele land te bekijken verloop van een dag, wat ideaal is voor het bewaken van real-time weer voor gebruik bij kortetermijnvoorspellingen, zoals waarschuwingen voor noodweer.
Wat is één ding dat geostationaire satellieten niet zo goed doen? Maak scherpe foto's of "zie" de polen en het is een broer die om de pool draait. Om ervoor te zorgen dat geostationaire satellieten gelijke tred kunnen houden met de aarde, moeten ze op een grotere afstand van de aarde draaien (een hoogte van 22.236 mijl (35.786 km) om precies te zijn). En op deze grotere afstand gaan zowel beelddetails als aanzichten van de polen (vanwege de kromming van de aarde) verloren.
Delicate sensoren in de satelliet, radiometers genaamd, meten straling (d.w.z. energie) die wordt afgegeven door het aardoppervlak, waarvan de meeste onzichtbaar zijn voor het blote oog. De soorten energie die weersatellieten meten, vallen in drie categorieën van het elektromagnetische lichtspectrum: zichtbaar, infrarood en infrarood tot terahertz.
De intensiteit van de straling die in alle drie deze banden of "kanalen" wordt uitgezonden, wordt tegelijkertijd gemeten en vervolgens opgeslagen. Een computer wijst aan elke meting binnen elk kanaal een numerieke waarde toe en zet deze vervolgens om in een grijswaardenpixel. Als alle pixels eenmaal zijn weergegeven, is het eindresultaat een set van drie afbeeldingen, die elk laten zien waar deze drie verschillende soorten energie 'leven'.
De volgende drie dia's tonen hetzelfde uitzicht op de VS, maar dan uit de zichtbare, infrarood- en waterdamp. Kun je de verschillen tussen beide opmerken?
Afbeeldingen van het zichtbare lichtkanaal lijken op zwart-witfoto's. Dat komt omdat, vergelijkbaar met een digitale camera of een 35 mm-camera, satellieten die gevoelig zijn voor zichtbare golflengten zonnestralen opnemen die worden weerkaatst door een object. Hoe meer zonlicht een object (zoals ons land en onze oceaan) absorbeert, hoe minder licht het weer de ruimte in reflecteert, en hoe donkerder deze gebieden in de zichtbare golflengte verschijnen. Omgekeerd zien objecten met een hoge reflectiviteit of albedos (zoals de toppen van wolken) er helder wit uit omdat ze grote hoeveelheden licht van hun oppervlak weerkaatsen.
Aangezien zonlicht nodig is om zichtbare satellietbeelden vast te leggen, zijn ze 's avonds en' s nachts niet beschikbaar.
Infraroodkanalen voelen warmte-energie die wordt afgegeven door oppervlakken. Net als bij zichtbare beelden, lijken warmste objecten (zoals land en laaghangende wolken) die warmte absorberen het donkerst, terwijl koudere objecten (hoge wolken) er helderder uitzien.
Waterdamp wordt gedetecteerd vanwege de energie die wordt uitgezonden in het infrarood tot terahertz-bereik van het spectrum. Net als zichtbaar en IR, tonen de afbeeldingen wolken, maar een bijkomend voordeel is dat ze ook water in gasvormige toestand tonen. Vochtige luchttongen zien er mistig grijs of wit uit, terwijl droge lucht wordt weergegeven door donkere gebieden.
Waterdampafbeeldingen zijn soms kleurverbeterd voor een betere weergave. Voor verbeterde beelden betekenen blauw en groen een hoog vochtgehalte en bruin een laag vochtgehalte.