衛星知識

Metop 歐洲極軌氣象衛星

歐洲首套業務化極軌氣象衛星家族,與 NOAA 下午軌道衛星互補,用 IASI 等儀器測量全球大氣溫度與溼度剖面,支撐天氣預報與氣候監測。

Metop 歐洲極軌氣象衛星

清晨出門前,你也許會看一眼天氣預報。與此同時,一顆歐洲氣象衛星正從兩極附近上空飛過,為預報員收集新一輪資料。它就是 Metop 家族的一員。

Metop 的名字來自“氣象業務衛星”(Meteorological Operational satellite),由歐洲氣象衛星組織(EUMETSAT)與歐洲空間局(ESA)共同打造。第一代家族包括 Metop-A、B、C 三顆衛星,自 2006 年起陸續進入距地表約 817 公里的太陽同步軌道。

MetOp-A/B 衛星模型示意圖:金黃色多層隔熱包覆的星體與展開的太陽翼(NASA 供圖)
MetOp-A/B 衛星模型示意圖:金黃色多層隔熱包覆的星體與展開的太陽翼(NASA 供圖)

為什麼它總在“上午路過”?

Metop 運行在“晨軌道”,大約在當地上午 9 點半由北向南穿過赤道。美國 NOAA 的部分極軌衛星則在下午經過。兩套系統錯開觀測時段,共同組成美歐“初始聯合極軌系統(IJPS)”。

Metop-A 於 2006 年 10 月 19 日升空,是歐洲第一顆投入業務使用的極軌氣象衛星;Metop-B 於 2012 年發射;Metop-C 則在 2018 年 11 月 7 日升空。三顆衛星曾同時在軌工作,Metop-A 已於 2021 年退役。

它怎麼給大氣做“CT”?

Metop 會觀察不同高度的大氣,而不只拍雲圖。其中的紅外大氣探測干涉儀 IASI 會分析大氣發出的紅外光,再反推出溫度與溼度隨高度的變化。這個過程有點像醫院做斷層掃描:把看不見的內部結構一層層還原出來。

其他儀器還能測量海面風場、臭氧、地表和海洋影像,並轉發遇險船舶或飛機的搜救訊號。原始資料會在高緯度地面站接收,再送去處理和分發,成為天氣模型的重要輸入。

MetOp-C 載荷模組在歐洲空間局大型空間模擬器中進行熱真空測試(ESA 供圖)
MetOp-C 載荷模組在歐洲空間局大型空間模擬器中進行熱真空測試(ESA 供圖)

為什麼天氣預報需要很多顆衛星?

一顆極軌衛星不能一直觀察同一個地方。多顆衛星在不同時間經過,再加上靜止氣象衛星持續觀察,才能同時兼顧“全球體檢”和“重點區域錄影”。這也是 Metop 與 NOAA 衛星協同工作的原因。

小知識

第一代 Metop 原本各自按約 5 年任務壽命設計,實際工作時間普遍更長。第二代的首顆衛星 Metop-SGA1 已於 2025 年 8 月升空,目前正逐步啟用各類觀測資料。新舊衛星會重疊工作一段時間,用來比較資料、保持長期氣象記錄連續。

參考資料