Hali ya hewa - seti ya matukio ya angahewa ya muda mfupi - ni vigumu kutabiri kutokana na idadi kubwa ya mambo yanayoiathiri, na kubadilika kwa athari zake. Anga ya Dunia ni mfumo mgumu wa nguvu, kwa hiyo, ili kuboresha usahihi wa utabiri, ni muhimu kuzingatia hali yake katika mikoa tofauti kila wakati. Kwa miongo kadhaa sasa, satelaiti za hali ya hewa zimekuwa chombo muhimu cha kufanya utafiti wa angahewa katika kiwango cha kimataifa.
Mwanzo wa uchunguzi wa hali ya anga angani
Setilaiti iliyoonyesha ufaafu wa kimsingi wa vyombo vya anga kwa uchunguzi wa hali ya anga ilikuwa TIROS-1 ya Marekani, iliyozinduliwa Aprili 1, 1960.
Setilaiti ilisambaza picha ya kwanza ya televisheni ya sayari yetu kutoka angani. Baadaye, kwa msingi wa vifaa vya aina hii, satelaiti ya hali ya hewa ya ulimwengu ya jina moja iliundwa.mfumo.
Setilaiti ya kwanza ya hali ya hewa ya USSR, Cosmos-122, ilizinduliwa mnamo Juni 25, 1966. Ilikuwa na vifaa vya ubao vya kupiga risasi katika safu za macho na infrared, ilifanya iwezekane kusoma usambazaji wa mawingu, uwanja wa barafu na kifuniko cha theluji, na pia kupima sifa za joto za anga kwenye pande za mchana na usiku za Dunia. Tangu 1967, mfumo wa Meteor ulianza kufanya kazi katika USSR, ambayo iliunda msingi wa mifumo ya hali ya hewa iliyokuzwa kwa madhumuni mbalimbali.
Mifumo ya hali ya hewa ya satelaiti ya nchi mbalimbali
Misururu kadhaa ya setilaiti, kama vile Meteor-Nature, Meteor-2 na Meteor-3, pamoja na vifaa vya mfululizo wa Resurs, vilikuja kuwa warithi wa Meteor. Tangu mwanzoni mwa miaka ya 2000, uundaji wa tata ya Meteor-3M imeendelea. Kwa kuongezea, idadi ya satelaiti za hali ya hewa za Urusi zilijumuisha satelaiti mbili za tata ya Electro-L. Na wa kwanza wao, ambaye alifanya kazi katika obiti kwa miaka 5 na miezi 8, unganisho ulipotea mnamo 2016, ya pili inaendelea kufanya kazi. Uzinduzi wa setilaiti ya tatu ya mfululizo huu umepangwa.
Nchini Marekani, pamoja na mfumo wa TIROS, vyombo vya anga vya juu vya mfululizo wa Nimbus, ESSA, NOAA, GOES vilitengenezwa na kutumika. Mifululizo kadhaa ya NOAA na GOES inatumika kwa sasa.
Mifumo ya hali ya hewa ya satelaiti ya Ulaya inawakilishwa na vizazi viwili vya Meteosat, MetOp, pamoja na ERS na Envisat ambazo hazikutumika tena - mojawapo ya vifaa vikubwa vilivyozinduliwa kwenye mzunguko wa chini wa Dunia na Shirika la Anga za Juu la Ulaya.
Japani ("Himawari"), Uchina ("Fengyun"), India (INSAT-3DR) na baadhi ya nchi nyingine zina satelaiti zao za hali ya hewa.
Aina za satelaiti
Spacecraft iliyojumuishwa katika hali ya anga imegawanywa katika aina mbili kulingana na vigezo vya obiti na, ipasavyo, kwa kusudi:
- Setilaiti za Geostationary. Zinazinduliwa katika ndege ya ikweta, kwa mwelekeo wa mzunguko wa Dunia, hadi urefu wa kilomita 36,786 juu ya usawa wa bahari. Kasi yao ya angular inalingana na kasi ya mzunguko wa sayari. Kwa sifa hizo za obiti, satelaiti za aina hii daima ziko juu ya hatua sawa, ikiwa hauzingatii kushuka kwa thamani na "drift" inayosababishwa na makosa katika upungufu wa obiti na mvuto. Wao hutazama mara kwa mara eneo moja, ambalo ni karibu 42% ya uso wa dunia - kidogo chini ya hemisphere. Satelaiti hizi haziruhusu kutazama maeneo ya latitudo za juu zaidi na hazitoi picha ya kina, lakini hutoa uwezekano wa ufuatiliaji unaoendelea wa hali katika mikoa mikubwa.
- Setilaiti za Polar. Magari ya aina hii husogea katika njia za chini sana - kutoka 850 hadi 1000 km, kwa sababu ambayo haitoi chanjo pana ya eneo linalozingatiwa. Walakini, obiti zao lazima zipite juu ya miti ya Dunia, na satelaiti moja ya aina hii ina uwezo wa "kuondoa" uso mzima wa sayari katika bendi nyembamba (karibu 2500 km) na azimio nzuri katika idadi fulani ya obiti. Kwa utendakazi wa wakati mmoja wa satelaiti mbili ziko katika mizunguko ya polar inayolingana na jua, kila eneo linachunguzwa kutokamuda wa saa 6.
Maelezo ya jumla na sifa za satelaiti za hali ya hewa
Chombo cha anga kilichoundwa kwa ajili ya uchunguzi wa hali ya hewa kina moduli mbili: moduli ya huduma (jukwaa la setilaiti) na mtoa huduma wa mizigo (zana). Sehemu ya huduma huhifadhi vifaa vya nguvu ambavyo hutoa nguvu kutoka kwa paneli za jua zilizowekwa juu yake pamoja na radiator na mfumo wa propulsion. Kiwanda cha uhandisi wa redio kilicho na antena na vihisi kadhaa vya kufuatilia hali ya hewa kimeunganishwa kwenye moduli ya kufanya kazi.
Uzito wa uzinduzi wa vifaa vile kawaida hufikia tani kadhaa, mzigo wa malipo ni kutoka tani moja hadi mbili. Mmiliki wa rekodi kati ya satelaiti za hali ya hewa - Envisat ya Ulaya - alikuwa na uzito wa uzinduzi wa tani zaidi ya 8, moja muhimu - zaidi ya tani 2 na vipimo vya 10 × 2.5 × 5 m. Pamoja na paneli zilizotumiwa, upana wake ulifikia mita 26. Vipimo vya American GOES-R ni 6.1 × 5.6 × 3.9 m na karibu 5200 kg ya uzito wa uzinduzi na 2860 kg ya uzito kavu. Meteor-M ya Kirusi Nambari 2 ina kipenyo cha mwili wa 2.5 m, urefu wa m 5, upana na paneli za jua zilizotumiwa za m 14. Mzigo wa satelaiti ni kuhusu kilo 1200, uzito wa uzinduzi ulikuwa chini kidogo ya 2800. kilo. Ifuatayo ni picha ya satelaiti ya hali ya hewa "Meteor-M" No. 2.
Kifaa cha satelaiti kisayansi
Kama sheria, satelaiti za hali ya hewa hubeba aina mbili za ala kama sehemu ya vifaa vyao:
- Muhtasari. Kwa msaada wao, televisheni na picha za picha za uso wa ardhi na bahari, mawingu, theluji na kifuniko cha barafu hupatikana. Miongoni mwa vifaa hivi ni angalau vifaa viwili vya picha vya kanda nyingi katika safu tofauti za spectral (inayoonekana, microwave, infrared). Wanapiga maazimio tofauti. Setilaiti hizo pia zina vifaa vya kuchanganua uso wa rada.
- Kupima. Kwa kutumia ala za aina hii, satelaiti hukusanya sifa za kiasi zinazoakisi hali ya angahewa, haidrosphere na sumaku. Sifa hizo ni pamoja na halijoto, unyevunyevu, hali ya mionzi, vigezo vya sasa vya uga wa sumakuumeme, n.k.
Upakiaji wa satelaiti ya hali ya hewa pia inajumuisha mfumo wa upataji na usambazaji wa data kwenye bodi.
Kupokea na kuchakata data duniani
Setilaiti inaweza kufanya kazi katika hali ya kuhifadhi taarifa na uwasilishaji unaofuata wa pakiti ya data kwenye changamano ya kupokea na kuchakata ardhini, na kuendesha upokezaji wa moja kwa moja wa moja kwa moja. Data ya satelaiti iliyopokelewa na tata ya ardhi inakabiliwa na decoding, wakati ambapo habari inahusishwa na wakati na kuratibu za katuni. Kisha data kutoka kwa vyombo mbalimbali vya anga huunganishwa na kuchakatwa zaidi ili kuunda picha zinazoonekana kuonekana.
Shirika la Hali ya Hewa Ulimwenguni lilipitisha dhana ya "anga iliyo wazi", ikitangaza ufikiaji wa bure wa habari za hali ya hewa - ambazo hazijasimbwa.data ya wakati halisi kutoka kwa satelaiti. Ili kufanya hivyo, lazima uwe na kifaa na programu zinazofaa za kupokea.
Mfumo wa Kimataifa wa Uangalizi wa Hali ya Hewa
Kwa sababu kuna obiti moja tu ya kijiografia, matumizi yake yanahitaji uratibu kati ya mashirika ya anga ya juu na huduma za hali ya hewa (pamoja na zinazovutiwa) za nchi tofauti. Ndio, na wakati wa kuchagua njia za chini za polar kwa wakati huu, haiwezekani kufanya bila uratibu. Kwa kuongezea, ufuatiliaji wa satelaiti wa matukio hatari ya hali ya hewa (kama vile tufani) hufanya iwe muhimu kuunganisha juhudi za huduma za hali ya hewa na kubadilishana habari muhimu, kwani hali ya hewa haijui mipaka ya serikali.
Kuoanisha masuala ya kimataifa yanayohusiana na matumizi ya mifumo ya anga katika utabiri wa hali ya hewa ni jukumu la Kikundi cha Kuratibu cha Satelaiti za Hali ya Hewa ndani ya WMO. Ushirikiano wa mifumo ya hali ya hewa ya satelaiti ulianza mapema kama miaka ya 1970. Uratibu katika eneo hili ni muhimu sana sasa. Baada ya yote, kundinyota la kimataifa la satelaiti za hali ya hewa zilizowekwa katika obiti ya kijiografia hujumuisha vyombo vya anga kutoka nchi nyingi: Marekani, nchi za Ulaya, Urusi, India, China, Japan, na Korea Kusini.
Matarajio ya teknolojia ya anga katika hali ya anga
Setilaiti za kisasa za hali ya hewa ni sehemu ya mfumo wa kimataifa wa kutambua sauti za mbali wa Dunia na kwa hivyo zina matarajio makubwa ya maendeleo.
Kwanza, imepangwa kupanua ushiriki wao katika kufuatilia majanga ya asili, majanga ya asili, matukio hatari, katika kutabiri mabadiliko ya hali ya hewa ya muda mrefu. Pili, satelaiti za hali ya hewa za Dunia, bila shaka, zinapaswa kutumiwa zaidi kama zana za kupata ujuzi kuhusu michakato katika angahewa na haidrosphere, na pia kuhusu hali ya uga wa sumakuumeme, inayotumika na thamani ya kimsingi ya kisayansi.
