卫星知识

GOES 地球静止气象卫星

美国 NOAA 运营的地球静止气象卫星系列,1975 年首星发射,东西两颗值班卫星覆盖美洲,用于天气预报、飓风跟踪与空间天气监测。

GOES 地球静止气象卫星

一场飓风从海上靠近陆地时,怎样才能像看直播一样追踪它?美国的 GOES 气象卫星会持续凝视西半球,把云团的移动和雷暴的发展不断传回地面。

GOES 的全称是“地球静止环境观测卫星”,由美国 NOAA(国家海洋和大气管理局)运营。它位于赤道上空约三万五千七百九十千米的地球静止轨道,自 1975 年起接力守望美洲及附近海域。

GOES-R 系列卫星艺术构想图,背靠深空、太阳翼展开
GOES-R 系列卫星艺术构想图,背靠深空、太阳翼展开

它为什么能一直盯着同一个地方?

GOES 绕地球一圈所需的时间与地球自转一圈相同,而且方向一致。于是从地面看,它就像固定在天空某处。这个位置很适合持续观察同一个半球,却看不清南北极附近。

GOES 由 NASA 负责研制和采购,NOAA 负责运行。第一颗 GOES-1 于 1975 年 10 月 16 日发射。早期卫星像陀螺一样自旋,扫描速度较慢;后来的 GOES-R 系列采用三轴稳定平台,可以更灵活地把仪器对准地球。

它怎样看见闪电?

GOES-R 系列搭载 ABI 先进基线成像仪和 GLM 地球静止闪电测绘仪。ABI 使用多个可见光和红外通道观察云层、水汽、温度和火点;GLM 则持续捕捉云中与云地之间闪电发出的短暂亮光,帮助预报员判断雷暴是否正在迅速增强。

卫星还会监测太阳活动和地球附近的空间环境。太阳爆发可能干扰无线电通信、卫星和电网,因此“太空天气”也需要预报。

一张云图为什么能帮助我们躲避灾害?

单张照片只能告诉我们“现在在哪里”,连续影像才能看出“接下来往哪走”。把几分钟一张的云图连起来,预报员就能观察飓风眼、雷暴云顶和烟雾怎样变化,再结合雷达、地面站与计算机模型发布预警。

1975 年 10 月 25 日,GOES-1 传回了它的第一张地球全圆盘云图。从那以后,GOES 家族记录了许多飓风、雷暴、野火和火山事件。

1975 年 10 月 25 日 GOES-1 传回的第一张地球全圆盘云图
1975 年 10 月 25 日 GOES-1 传回的第一张地球全圆盘云图

小知识

GOES 通常由东、西两个位置上的卫星分工值班,并保留备份卫星。它们需要偶尔点火维持位置;燃料逐渐耗尽后,运行方式也会调整,最终被送往更高的“墓地轨道”,为后来者让出位置。

参考资料