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[卫星]气象卫星让风云不再难测( 二 )


上世纪七十年代末到九十年代 ， 工作在极轨上的新一代NOAA卫星开始投入使用 。 这些卫星装备了探测能力更强的仪器 ， 可以同时获得多个波段的红外和可见光信号产生的图像 。 同时 ， 观测的波段范围还进一步扩展到了微波、紫外等波段 。 微波波段的观测 ， 可以提供大气温度、湿度的垂直分布 ， 而紫外波段的观测可以用来监测地球电离层的变化和大气辉光等现象 。 此外 ， 这一代卫星还开始通过相关仪器测量空间环境的情况 ， 为其他卫星的正常运行提供高能粒子通量观测数据 。
进入新世纪以来 ， 极轨气象卫星的观测能力得以进一步提升 ， 美国陆续发射了最后一批NOAA卫星 ， 并开始了新一代联合极轨卫星系统的建设 。 这一代的卫星系统 ， 能够实现全天候的三维大气遥感探测 ， 在有云的情况下给出大气的湿度、温度 ， 并能够给出气溶胶和云的微物理特性、大气成分和地球大气辐射收支等地球物理参数 ， 使得他们不但能更好地支持天气预报的进行 ， 还能对空气污染、气候变化等方面的情况作出监测 。
除了美国外 ， 欧洲气象卫星组织在进入21世纪后也开始研制极轨气象卫星 ， 陆续发射了METOP系列的三颗卫星 。 俄罗斯也研发了一定数量的“流星”系列极轨气象卫星 。
地球静止轨道气象卫星连续监测特定地域天气变化
极轨气象卫星能够对全球进行观测 ， 且由于其轨道高度较低 ， 获取的观测数据分辨率相对更高 。 然而 ， 工作在这种轨道上的卫星不能持续地对某一特定地域的天气变化进行连续不断的监测 。 为了克服这个问题 ， 人们又想到将气象卫星部署到赤道上空距离地面约三万六千公里的地球同步轨道上 。 在那里 ， 卫星与地面保持相对静止 ， 就可以时时刻刻看到卫星以下一定范围内的天气情况了 。
1966年 ， 在美国发射的人类首颗地球静止轨道卫星ATS-1上 ， 进行天气观测就是重要的技术试验项目之一 。 此后 ， 美国国家海洋和大气管理局负责的“地球同步业务环境卫星”（GOES） ， 被称为世界上最先投入运行的静止轨道气象卫星系统 。 GOES-1于1975年10月16日成功入轨并开始工作 。 迄今为止 ， 共有17颗GOES系列卫星被成功发射入轨 ， 目前保持运行状态的有3颗 。
上世纪七八十年代发射的GOES-1到GOES-7卫星 ， 都采用了自旋稳定的姿态控制方式 ， 对地观测的时间有限 。 从1994年发射GOES-8开始 ， GOES卫星开始使用三轴稳定 ， 观测能力大幅提升 。 而进入新世纪后 ， GOES系列卫星能够给出的观测参数越来越丰富 ， 精度也越来越高 。 除了对地观测外 ， GOES卫星的另一项重要任务是监测太阳的情况 ， 完成空间天气的观测 。 目前 ， 对于空间天气中的一种重要爆发现象太阳耀斑 ， 其强度的分级就是按照GOES卫星探测到的X射线通量确定的 。
从上世纪七十年代开始 ， 欧洲和日本也加入了静止轨道气象卫星研发的行列中 。 欧洲的静止轨道气象卫星Meteosat ， 首星于1977年11月23日发射 ， 目前已经成功发射11颗 ， 其中4颗保持运行状态 。 而日本的“向日葵”系列静止轨道气象卫星 ， 迄今已成功发射9颗 ， 其中2颗保持运行状态 。
（责任编辑：李显杰 ）


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