אין כאן טעות בלוויין של עננים או סופות הוריקן. אבל מלבד זיהוי תמונות לוויין במזג אוויר, כמה אתה יודע על לווייני מזג אוויר?
במצגת שקופיות זו, נחקור את היסודות, החל מאופן פעולת לווייני מזג האוויר ועד לאופן השימוש בתמונות המופקות מהן לצורך חיזוי אירועי מזג אוויר מסוימים.
כמו לווייני חלל רגילים, לוויני מזג האוויר הם חפצים מעשה ידי אדם המשוגרים לחלל ומשאירים לעקוף, או למסלול, את כדור הארץ. למעט במקום להעביר נתונים חזרה לכדור הארץ שמפעילים את הטלוויזיה, רדיו XM או GPS שלך מערכת הניווט בשטח, הם משדרים אלינו נתוני מזג אוויר ואקלים שהם "רואים" אליהם תמונות.
ממש כמו שתצפיות על הגג או על ההר מציעות נוף רחב יותר של הסביבה שלך, מיקום לוויין מזג האוויר כמה מאות עד אלפי מיילים מעל פני כדור הארץ מאפשר מזג האוויר בחלק השכן של ארה"ב או שעדיין לא נכנס לגבולות המערב או לחוף המזרחי, להיות נצפים. תצוגה מורחבת זו עוזרת גם היא מטאורולוגים מערכות מזג אוויר ותבניות במקום שעות על גבי ימים לפני שהן מתגלות על ידי מכשירי תצפית שטח, כמו מכ"ם מזג אוויר.
מכיוון שעננים הם תופעות מזג אוויר ה"חי "הגבוה ביותר באטמוספירה, לוויני מזג האוויר הם כן ידוע לשמצה לצורך פיקוח על עננים ומערכות ענן (כמו הוריקנים), אך עננים אינם הדבר היחיד הם רואים. לווייני מזג האוויר משמשים גם לפיקוח על אירועים סביבתיים המקיימים אינטראקציה עם האווירה יש כיסוי שטחי נרחב, כמו שריפות בר, סופות אבק, כיסוי שלג, קרח ים וטמפרטורות אוקיינוס.
כעת כשאנחנו יודעים מה הם לוויני מזג אוויר, בואו נסתכל על שני סוגי לווייני מזג האוויר שקיימים ואת אירועי מזג האוויר כל אחד הכי טוב לאתר.
ארצות הברית מפעילה כיום שני לוויינים המסתובבים בקוטב. נקראו ל- POES (קיצור ל- עolar Oקורבן הסביבתי סאטלית), אחת פועלת בשעות הבוקר ואחת בשעות הערב. שניהם ידועים ביחד בשם TIROS-N.
TIROS 1, לוויין מזג האוויר הראשון שקיים, היה מקיף סביב הקוטב, כלומר הוא עבר על הפולנים הצפוניים והדרומיים בכל פעם שהוא סובב סביב כדור הארץ.
לוויינים המסתובבים בקוטב חוגים את כדור הארץ במרחק קרוב יחסית אליו (בערך 500 מיילים מעל פני כדור הארץ). כפי שאתה יכול לחשוב, זה גורם להם להיות טובים בלכידת תמונות ברזולוציה גבוהה, אך החיסרון של היותם קרובים כל כך הוא שהם יכולים "לראות" רק שטח צר בכל פעם. עם זאת, מכיוון שכדור הארץ מסתובב ממערב למזרח מתחת לוויין של לוויין הקוטב הקוטב, הלוויין נסחף למעשה מערבה עם כל מהפכת כדור הארץ.
לוויינים המסתובבים בקוטב לעולם לא עוברים על אותו מיקום יותר מפעם אחת ביום. זה טוב כדי לספק תמונה מלאה של מה שקורה לפי מזג אוויר ברחבי העולם ולמען מסיבה זו, לוויינים המסתובבים בקוטב הם הטובים ביותר לחיזוי ותנאי פיקוח לטווח הארוך כמו אל ניניו וחור האוזון. עם זאת, זה לא כל כך טוב למעקב אחר התפתחות של סערות אינדיבידואליות. לשם כך, אנו תלויים בלוויינים גיאוסטונטריים.
ארצות הברית מפעילה כיום שני לוויינים גיאוסטציונריים. הכינוי GOES עבור "זמתקרב Operational הסביבתי סאטליטים, "האחד שומר על החוף המזרחי (GOES-East) והשני, על החוף המערבי (GOES-West).
שש שנים לאחר שיגור הלוויין הראשון המסלול הקוטב, הוכנסו לוויינים גיאוסטציונרים למסלול. לוויינים אלה "יושבים" לאורך קו המשווה ומתנועעים באותה המהירות בה מסתובב כדור הארץ. זה נותן להם את המראה של להישאר עדיין באותה נקודה מעל כדור הארץ. זה גם מאפשר להם לצפות ברציפות באותו אזור (חצי הכדור הצפוני והמערבי) ברחבי האזור מהלך של יום, שהוא אידיאלי לניטור מזג אוויר בזמן אמת לשימוש בחיזוי מזג אוויר לטווח קצר, כמו אזהרות קשות נגד מזג אוויר.
מה דבר אחד של לוויינים גיאוסטציונריים לא עושים כל כך טוב? צלם תמונות חדות או "ראה" את הקטבים, כמו גם זה אח המסתובב בקוטב. על מנת שלוויינים גיאו-יציבים יוכלו לעמוד בקצב של כדור הארץ, עליהם לעבור מסלול במרחק גדול ממנו (גובה של 22,236 מיילים (35,786 ק"מ) כדי להיות מדויק). ובמרחק המוגבר הזה אבדים גם פירוט התמונה וגם תצוגות הקטבים (עקב עקמומיות כדור הארץ).
חיישנים עדינים בתוך הלוויין, המכונים רדיומטרים, מודדים קרינה (כלומר אנרגיה) המועברת על ידי פני כדור הארץ, שרובם בלתי נראים לעין בלתי מזוינת. סוגי לווייני מזג האוויר האנרגיים נמדדים בשלוש קטגוריות של הספקטרום האור האלקטרומגנטי: גלוי, אינפרא אדום ואינפרא אדום לטרהרץ.
עוצמת הקרינה הנפלטת בשלושת הלהקות הללו, או "ערוצים", נמדדת במקביל ואז נשמרת. מחשב מקצה ערך מספרי לכל מדידה בתוך כל ערוץ ואז ממיר אותם לפיקסלים בקנה מידה אפור. ברגע שמוצגים כל הפיקסלים, התוצאה הסופית היא קבוצה של שלוש תמונות, שכל אחת מציגה היכן שלושת הסוגים השונים של אנרגיה "חיים".
שלושת השקופיות הבאות מראות את אותה נוף של ארה"ב, אך נלקחו מאדי המים הנראים, האינפרא אדום והמים. האם אתה יכול להבחין בהבדלים בין כל אחד?
תמונות מערוץ האור הנראה דומות לתצלומים בשחור-לבן. הסיבה לכך היא שדומה למצלמה דיגיטלית או 35 מ"מ, לוויינים רגישים לאורכי גל גלויים רושמים קרני אור שמש המשתקפות מחפץ. ככל שאור שמש (כמו אדמתנו והאוקיאנוס) יותר סופג אור שמש, הוא משתקף פחות בחזרה לחלל, ואזורים אלה כהים יותר באורך הגל הנראה. לעומת זאת, אובייקטים עם השתקפויות גבוהות, או אלבדוס (כמו צמרות העננים) נראים לבנים בהירים מכיוון שהם מקפצים כמויות גדולות של אור משטחי השטח שלהם.
מכיוון שאור שמש נדרש לצילום תמונות לוויין גלויות, הן אינן זמינות בשעות הערב ובשעות הלילה.
תעלות אינפרא אדום מרגישות אנרגיית חום המופעלת על ידי משטחים. כמו בתמונות נראות לעין, חפצים חמים ביותר (כגון אדמה ועננים ברמה נמוכה) המספגים חום נראים כהים ביותר, ואילו חפצים קרים יותר (עננים גבוהים) נראים בהירים יותר.
אדי מים מזוהה בגלל האנרגיה שלו הנפלטת בטווח האינפרה-אדום לטרהרץ של הספקטרום. כמו גלוי ו- IR, התמונות שלה מתארות עננים, אך יתרון נוסף הוא שהם מראים גם מים במצב הגזי שלהם. לשונות אוויר לחות מופיעות בצבע אפור או לבן מעורפל, ואילו אוויר יבש מיוצג על ידי אזורים כהים.
תמונות אדי מים משופרות לעיתים בצבעים לצורך צפייה טובה יותר. עבור תמונות משופרות, הכחולים והירוקים משמעותם לחות גבוהה, ושחומים, לחות נמוכה.