气象卫星,是对大气层进行气象观测的人造卫星,属于一种专门的对地观测卫星或遥感卫星,具有范围大、及时迅速、连续完整的特点,并能把云图等气象信息发给地面用户。世界上第一颗气象卫星是1959年2月17日发射的先锋2号卫星,它本来是打算被用来观察云的,但因为它的自转轴不稳定,因此它的数据无法被利用。世界上第一颗成功的气象卫星是美国国家航空航天局1960年4月1日发射的TIROS—1号卫星。TIROS一共运行了78天,它的成功为以后的气象卫星铺平了道路。1988年9月6日,中国首次发射气象卫星。

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    1中国的气象卫星

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    中国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星—“风云一号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美,但由于星上元器件发生故障,它只工作了39天。后成功发射了四颗极轨气象卫星(风云号)和三颗静止气象卫星(风云二号),经历了从极轨卫星到静止卫星,从试验卫星到业务卫星的发展过程。同时还建立了以接收风云卫星为主、兼收国外环境卫星的卫星地面接收和应用系统,在气象减灾防灾、国民经济和国防建设中发挥了显著作用。

    目前,我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化,在轨运行的卫星分别是风云一号D星(2002年发射)和风云二号C星(2004年发射)。我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一,是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。

    2主要分类

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    气象卫星主要有极轨气象卫星和同步气象卫星两大类。

    极轨气象卫星

    飞行高度约为600~1500千米,卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角,这样的卫星每天在固定时间内经过同一地区2次,因而每隔12小时就可获得一份全球的气象资料。

    同步气象卫星

    运行高度约35800千米,其轨道平面与地球的赤道平面相重合。从地球上看,卫星静止在赤道某个经度的上空。一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距,从南纬50°到北纬50°,100个纬度跨距,因而5颗这样的卫星就可形成覆盖全球中、低纬度地区的观测网。

    3观测内容

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    气象卫星主要观测内容包括:

    1、卫星云图的拍摄。

    2、云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。

    3、陆地表面状况的观测,如冰雪和风沙,以及海洋表面状况的观测,如海洋表面温度、海冰和洋流等。

    4、大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。

    5、大气中臭氧的含量及其分布。

    6、太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。

    7、空间环境状况的监测,如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度。这些观测内容有助于我们监测天气系统的移动和演变;为研究气候变迁提供了大量的基础资料;为空间飞行提供了大量的环境监测结果。

    4技术特点

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    轨道:气象卫星采用太阳同步轨道或地球静止卫星轨道。为了保证云图的质量,气象卫星的太阳同步轨道呈圆形,偏心率要求小于千分之一,倾角大于90°,高度一般在800~1500公里,以便飞经地球各地区时获取的图像具有相同的光照条件。地球静止轨道气象卫星对位置保持的精度要求不高,东西向为0.5°左右,南北向为1°左右,偏心率小于千分之一。

    姿态控制:为了保证云图的图片质量,气象卫星必须具有很高的姿态稳定性。太阳同步轨道气象卫星要求姿态的变化率小于千分之几度每秒,地球静止轨道气象卫星要求姿态的变化率小于0.0002度/秒和小于0.002度每半小时。气象卫星对姿态的控制精度,要求一般为0.5°~1°。

    数据传输:气象卫星的数据传输有4种:气象遥感仪器获得的原始数据向地面数据处理中心站传输,常用频段为1700兆赫,数据传输速率较高,最高可达28兆比特/秒;气象遥感仪器获得的数据经卫星上初步处理后,实时向地面发送云图等气象资料,常用频段为137兆赫和1700兆赫,数据传输速率较低;气象遥感仪器获得的数据经传到地面作各种数据处理后,再通过气象卫星向各地广播云图等气象资料,常用频段为1700兆赫;收集地面气象站、海洋自动浮标和设置在无人值守地区的自动气象站所获得的温度、压力、湿度等环境资料,常用频段为401和468兆赫。

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    参考资料

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    [1].什么是气象卫星?

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    气象卫星 图册
    • 浏览次数: 11517 次
    • 更新时间:2014-10-14
    • 创建者:国搜百科
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