Non si può confondere un'immagine satellitare di nuvole o uragani. Ma oltre a riconoscere le immagini dei satelliti meteorologici, quanto sai dei satelliti meteorologici?
In questa presentazione, esploreremo le basi, da come funzionano i satelliti meteorologici a come le immagini prodotte da loro vengono utilizzate per prevedere determinati eventi meteorologici.
Come i normali satelliti spaziali, i satelliti meteorologici sono oggetti creati dall'uomo che vengono lanciati nello spazio e lasciati circondare, o orbitare, la Terra. Tranne che per la trasmissione di dati sulla Terra che alimentano il televisore, la radio XM o il GPS sistema di navigazione a terra, trasmettono dati meteorologici e climatici che "vedono" a noi immagini.
Proprio come le viste sui tetti o sui monti offrono una vista più ampia di ciò che ti circonda, la posizione di un satellite meteorologico da diverse centinaia a migliaia di miglia sopra la superficie terrestre consente alle condizioni meteorologiche in una parte vicina degli Stati Uniti o che non sono ancora entrati nei confini della costa occidentale o orientale, di essere osservato. Questa visione estesa aiuta anche
meteorologi individuare sistemi e schemi meteorologici da ore a giorni prima di essere rilevati da strumenti di osservazione della superficie, come radar meteorologico.Poiché le nuvole sono fenomeni meteorologici che "vivono" più in alto nell'atmosfera, i satelliti meteorologici lo sono noto per il monitoraggio di cloud e sistemi cloud (come gli uragani), ma i cloud non sono l'unica cosa vedono. I satelliti meteorologici vengono anche utilizzati per monitorare eventi ambientali che interagiscono con l'atmosfera e hanno un'ampia copertura areale, come incendi, tempeste di polvere, copertura nevosa, ghiaccio marino e temperature oceaniche.
Ora che sappiamo quali sono i satelliti meteorologici, diamo un'occhiata ai due tipi di satelliti meteorologici esistenti e agli eventi meteorologici che ciascuno di essi è in grado di rilevare.
Attualmente gli Stati Uniti gestiscono due satelliti in orbita polare. POES chiamato (abbreviazione di Polar Operating EAMBIENTALI Satellite), uno opera di mattina e uno di sera. Entrambi sono noti collettivamente come TIROS-N.
TIROS 1, il primo satellite meteorologico esistente, era in orbita polare, il che significa che passava sopra i poli nord e sud ogni volta che ruotava attorno alla Terra.
I satelliti in orbita polare circondano la Terra ad una distanza relativamente vicina ad essa (circa 500 miglia sopra la superficie terrestre). Come potresti pensare, questo li rende bravi a catturare immagini ad alta risoluzione, ma uno svantaggio di essere così vicini è che possono solo "vedere" una striscia ristretta di area alla volta. Tuttavia, poiché la Terra ruota da ovest a est sotto il percorso di un satellite in orbita polare, il satellite si sposta essenzialmente verso ovest con ogni rivoluzione terrestre.
I satelliti in orbita polare non passano mai nella stessa posizione più di una volta al giorno. Questo è utile per fornire un quadro completo di ciò che sta accadendo in termini meteorologici in tutto il mondo e per questo motivo, i satelliti in orbita polare sono i migliori per previsioni meteorologiche a lungo raggio e condizioni di monitoraggio piace El Nino e il buco dell'ozono. Tuttavia, questo non è così buono per tenere traccia dello sviluppo di singole tempeste. Per questo, dipendiamo dai satelliti geostazionari.
Attualmente gli Stati Uniti gestiscono due satelliti geostazionari. Soprannominato GOES per "soleostationary Operational EAMBIENTALI Satelliti ", uno veglia sulla East Coast (GOES-East) e l'altro sulla West Coast (GOES-West).
Sei anni dopo il lancio del primo satellite in orbita polare, i satelliti geostazionari furono messi in orbita. Questi satelliti "siedono" lungo l'equatore e si muovono alla stessa velocità di rotazione della Terra. Questo dà loro l'apparenza di rimanere fermi nello stesso punto sopra la Terra. Inoltre, consente loro di visualizzare continuamente la stessa regione (gli emisferi nord e ovest) in tutto il nel corso della giornata, che è l'ideale per il monitoraggio del tempo in tempo reale da utilizzare nelle previsioni meteorologiche a breve termine, come avvisi di maltempo.
Qual è una cosa che i satelliti geostazionari non fanno così bene? Scatta immagini nitide o "vedi" i poli e un fratello in orbita polare. Affinché i satelliti geostazionari stiano al passo con la Terra, devono orbitare a una distanza maggiore da essa (per una precisione di 22.736 miglia (35.786 km)) E a questa maggiore distanza, si perdono sia i dettagli dell'immagine che le viste dei poli (a causa della curvatura della Terra).
I delicati sensori all'interno del satellite, chiamati radiometri, misurano le radiazioni (cioè l'energia) emesse dalla superficie terrestre, la maggior parte delle quali è invisibile ad occhio nudo. I tipi di energia misurati dai satelliti meteorologici rientrano in tre categorie dello spettro elettromagnetico della luce: visibile, infrarosso e infrarosso a terahertz.
L'intensità della radiazione emessa in tutte e tre queste bande, o "canali", viene misurata simultaneamente, quindi memorizzata. Un computer assegna un valore numerico a ciascuna misurazione all'interno di ciascun canale e quindi li converte in un pixel in scala di grigi. Una volta visualizzati tutti i pixel, il risultato finale è un insieme di tre immagini, ciascuna delle quali mostra dove "vivono" questi tre diversi tipi di energia.
Le tre diapositive successive mostrano la stessa visione degli Stati Uniti, ma prese dal visibile, dall'infrarosso e dal vapore acqueo. Riesci a notare le differenze tra ciascuno?
Le immagini del canale di luce visibile assomigliano a fotografie in bianco e nero. Questo perché, analogamente a una fotocamera digitale o 35 mm, i satelliti sensibili alle lunghezze d'onda visibili registrano fasci di luce solare riflessi da un oggetto. Più luce solare assorbe un oggetto (come la nostra terra e oceano), meno luce riflette nuovamente nello spazio e più scure appaiono queste aree nella lunghezza d'onda visibile. Al contrario, gli oggetti con alta riflettività o albedos (come le cime delle nuvole) sembrano bianchi più luminosi perché rimbalzano grandi quantità di luce dalle loro superfici.
Poiché la luce solare è necessaria per acquisire immagini satellitari visibili, non sono disponibili durante le ore serali e notturne.
I canali a infrarossi rilevano l'energia termica emessa dalle superfici. Come nelle immagini visibili, gli oggetti più caldi (come terra e nuvole di basso livello) che assorbono calore appaiono più scuri, mentre gli oggetti più freddi (nuvole alte) appaiono più luminosi.
Vapore acqueo viene rilevato per la sua energia emessa dall'intervallo infrarosso a terahertz dello spettro. Come visibile e IR, le sue immagini raffigurano nuvole, ma un ulteriore vantaggio è che mostrano anche l'acqua nel suo stato gassoso. Le lingue umide dell'aria appaiono di un grigio nebbioso o bianco, mentre l'aria secca è rappresentata da regioni scure.
Le immagini del vapore acqueo a volte sono esaltate dal colore per una migliore visualizzazione. Per immagini ottimizzate, i blu e i verdi significano alta umidità e marrone, bassa umidità.