Спутниковая метеоинформация

Создание искусственных спутников Земли (ИСЗ) открыло широкие возможности для многих отраслей науки, в том чис­ле и для метеорологии.

Впервые метеорологические измерения с ИСЗ были выпол­нены на третьем советском спутнике 15 мая 1958 г.

25 июня 1966 г . был впервые запущен метеорологичес­кий спутник "Космос-122". Одной из задач спутника являлось ^НЬше метеорологической аппаратуры, предназначенной н щ получения изображения облачности, снежного и ледового покрова.

Метеорологическая космическая система была создана в СССР в результате вывода на орбиты спутников "Космос-144" И ''Космос-156" в феврале 1967 г . Позже в состав этой системы вошли спутники "Космос-184", "Космос-206" и "Космос-226".

С марта 1969 г . на околоземную орбиту стали выводи­ться метеорологические спутники системы "Метеор", оснащен­ные более современным оборудованием. Первые 9 спутников этой системы были запущены на орбиты со средней высотой 630 км, а последующие - на орбиты со средней высотой 900 км.

В системе "Метеор" на орбитах одновременно находятся Два спутника. Плоскости орбит спутников смещены примерно на 95°. Это позволяет вести наблюдения за состоянием ат­мосферы какого-либо района через 6 ч .

характеристики метеорологических ИСЗ приведены в табл.3

таблица 3

№ пп	Наименование параметра	Числовое значение параметра
1	Высота полета спутника, км	900
2	Угол наклонения орбиты, град	81,2
3	Период обращения, мин	102.4
4	Время нахождения спутника в зоне радиовидимости, мин	16
5	Режим работы бортовой аппаратуры	ЗИ; НП
6	Разрешающая способность аппаратуры в центре снимка, км:
	- телевизионная	2,1х2,1
	- инфракрасная	21х21
	- актинометрическая	50х50
7	Ширина полосы захвата на местности, км
	Телевизионная	2100
	Инфракрасная	2600
	актинометрическая	2700

ЗИ - запоминание информации;

НП - непосредственная передача.

Система "Метеор" состоит из космической и наземной подсистем.

Космическая подсистема включает находящиеся на орбите специализированные ИСЗ, а наземная подсистема - наземный комплекс приема, обработки и распространения информации.

На метеорологических спутниках установлена телевизион­ная, инфракрасная и актинометрическая аппаратура.

Телевизионная аппаратура осуществляет съемку облачнос­ти и подстилающей поверхности вдоль трассы полета спутника на освещенной, стороне Земли.

Инфракрасная аппаратура производит съемку облачности и подстилающей поверхности на освещенной и теневой стороне Земли. Она чувствительна к температурным контрастам при положительных температурах в 2-3°, а при отрицательных -7 - -8

Актинометрическая аппаратура измеряет уходящий тепло­вой поток, излучаемый земной поверхностью и атмосферой.

Данные, полученные с помощью актинометрической аппаратуры, используются в основном для исследования теплового баланса системы Земля-атмосфера.

Спутники могут работать в режиме запоминания и в ре­жиме непосредственной передачи. Режим запоминания удобен тем, что позволяет получить информацию с территорий, на­ходящихся вне поля прямой радиовидимости пункта приема. При работе в режиме непосредственной передачи наряду с запоминанием происходит автоматическая передача телевизион­ных изображений, что позволяет получать информацию со спут­ники и любом пункте, имеющем специальную приемную аппара­туру.

Наземная подсистема представляет собой стационарные или автономные пункты приема спутниковой информации, где она анализируется и обрабатывается. Стационарными пунктами оснащены крупные метеорологические центры Госкомгидромета. Автономными пунктами оборудованы местные метеорологические центры, а также некоторые метеоподразделения ВВС, которые в режиме непосредственной передачи производят прием телевизионных снимков, освещающих территорию в зоне прямой радиовидимости ИСЗ.

Спутниковая метеоинформация используется в виде фото- снимков, фотомонтажей и карт нефанализа.

Фотоснимки облачности и подстилающей поверх- принимаемые в метеоподразделениях, имеют ширину около 2000 км и протяженность по трассе спутника в пределах зоны радиовидимости автономного пункта приема. Они дают возможность уточнить анализ приземных карт погоды (расположение центров циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов над океанами или районами, слабо освещенными наземными наблюдениями), местоположение опасных явлений погоды, использовать их при непосредственном метеорологическом обеспечении полетов.

Фотомонтажи составляются из фотоснимков с нескольких витков спутника. Они являются наиболее информативным и ценным видом спутниковых данных. С их помощью можно уточнить положение центров барических систем, атмос­ферных фронтов на больших территориях и над слабо освещенными наземными наблюдениями районами земного шара. В круп­ных метеорологических подразделениях за сутки можно составить два фотомонтажа.

На фотоснимках и фотомонтажах, полученных с метеоспут­ников, уверенно различаются облака, районы со снежным и ледяным покровом, океаны, моря по яркости и тону изображе­ния этих объектов. При этом наиболее светлые участки снимков соответствуют облакам большой вертикальной мощности, ледяным полям и территориям, покрытым свежевыпавшим снегом, а менее светлые участки снимков - облакам средней верти­кальной мощности. Светло-серые участки снимков указывают на то, что в этих районах наблюдается неплотная облачность, а также светлые пески пустынь и загрязненный снег. Участкам суши, покрытым лесом или другой растительностью,соответству­ют темно-серые тона, а океанам, морям, рекам и озерам и зонам преимущественно ясной погоды -темные тона снимков.

Карты нефанализа представляют собой схемы телевизионных и инфракрасных снимков облачности. С помощью условных обозначений (табл.4) детали изображения облачности наносятся на бланк географической карты (рис.9). Эти карты затем передаются по фототелеграфу для приема в метеоподразделениях. Они удобны для использова­ния, хотя на них исчезают некоторые характеристики об­лачности.

На картах нефанализа отображаются следующие харак­теристики облачного покрова и подстилающей поверхности:

• количество и форма облаков;

• структурные особенности или внешний вид облачных образований и их синоптическая интерпретация;

• размеры и границы облачных полей;

• границы снега и льда.

Метеорологические ИСЗ позволяют получить большое количество информации практически в глобальном масштабе. эта информация обладает, кроме того„такими важными свойствами, как пространственная непрерывность, синхронность и быстрота освещения больших территорий, возможность получения данных в любой точке земного шара.

Вместе с тем метеорологические ИСЗ пока еще не в состоянии с необходимой точностью производить измерения метеорологических элементов, требующихся для обеспечения (кроме характеристик облачного покрова).

Различные виды спутниковой информации могут быть при метеорологическом обеспечении и оценке метеорологических условий только в комплексе с другими аэросиноптическими материалами. Они существенно дополняют данные о метеорологической обстановке, которые получаются от других источников.