• Название:

    Космические ГМ системы

  • Размер: 0.19 Мб
  • Формат: PDF
  • или
  • Название: В настоящее время оперативная космическая метеорологическая система мирового сообщества (Европейский Союз, КНР, Россия, США,

Космические гидрометеорологические системы
В настоящее время оперативная космическая метеорологическая система мирового сообщества
(Европейский Союз, КНР, Россия, США, Япония) включает и будет включать спутники на геостационарной и
на приполярных орбитах. Эти спутники используются при решении задач, связанных с прогнозированием
погоды, а также для получения информации в интересах сельского и лесного хозяйства, климатологии,
океанографии, мониторинга состояния окружающей среды, при изучении околоземного космического
пространства, озонового слоя и содержания аэрозолей в атмосфере, при съемке снежного и ледового
покрова Земли и др.
Метеорологические спутники на геостационарной орбите
Метеорологические спутники на геостационарной орбите образуют составную часть глобальной системы наблюдений в
рамках программы ВМО. В настоящее время метеорологическими ИСЗ на геостационарной орбите обладают Европейская
организация по метеорологическим спутникам EUMETSAT (система METEOSAT), США (система GOES), Япония (система
MTSAT-1R). Россия планирует запустить геостационарный метеорологический спутник «Электро» в 2009 году.
Структура и принципы построения подсистемы геостационарных метеорологических ИСЗ
обеспечивают работу на орбитах с учетом следующих условий:
- число спутников на геостационарной орбите должно быть достаточным для наблюдения и
доведения метеорологической информации в пределах широтного пояса 60 0 с.ш. – 600 ю.ш.;
- сбор метеорологической информации необходимо осуществлять непрерывно;
- периодичность выдачи потребителям обновленных метеорологических данных не должно
превышать 0.5 ч.
Такие условия обеспечивает подсистема геостационарных ИСЗ из пяти спутников: двух американских (в западном
полушарии), Европейского спутника, Российского (в перспективе) и Японского.
Американская спутниковая система GOES размещается на участке геостационарной орбиты
в точках 750 з.д. (восточный) и 1350 з.д. (западный).
Эти спутники осуществляют непрерывное наблюдение территории США и Южной Америки, а
также акватории прилегающих океанов.

Европейская спутниковая система METEOSAT базируется на геостационарных космических
аппаратах и предназначается для решения задач глобального метеорологического обеспечения потребителей
в европейском, азиатском и африканском регионах. Создание и вывод на орбиту космических аппаратов серии
«METEOSAT», а также управление, приѐм и распределение спутниковой метеорологической информации
осуществляется европейским космическим агентством.

№ Канал
1
2

VIS
0.6
VIS
0.8
3 IR 1.6
4 IR 3.9
5
6

WV
6.2
WV
7.3
7 IR 8.7
8 IR 9.7
9 IR
10 10.8
IR
12.0
11 IR
13.4
12 HRV
0.75

Спектральная полоса
(мкм)
0.56 - 0.71
0.74 - 0.88

1.50 - 1.78
3.48 – 4.36
5.35 - 7.15
6.85 - 7.85

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ MSG
ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ SEVIRI
Область применения
Детектирование облачности, слежение за облачностью, трассерами, динамика развития
облачных систем, наблюдение аэрозоля, точная привязка
Дискриминация снега и облачности, информация об аэрозоле
Детектирование низкой облачности, туманов, оценка температуры поверхности океана,
температуры поверхности суши (ночью)
Наблюдения за водяным паром, оценка ветра, высоты полупрозрачной облачности

8.30 - 9.10
9.38 - 9.94
9.80 - 11.80
11.00 - 13.00

Данные о тонких перистых облаках, интерпретация ледяных, водных облаков
Мониторинг общего содержания озона, ветер в нижней стратосфере
Оценка температуры поверхности океана, температуры поверхности суши, количества
осажденной воды над океанами

12.40 - 14.40

Оценка высоты прозрачных перистых облаков, температуры нижней тропосферы

0.4 - 1.1

Детектирование облачности малых размеров

Японская метеорологическая спутниковая система GMS обеспечивала наблюдение тихоокеанской
зоны и, частично, зоны Индийского океана при помощи одного оперативного космического аппарата типа GMS,
который выводился в район над экватором в точке 140 0 в.д. С 2006 г. Действует система MTSAT-1R.
Примерное расписание передачи изображений с ИСЗ:
- изображения полного диска Земли 8 раз в сутки;
- по специальным заказам основных потребителей - 12 раз в сутки передаются изображения отдельных
районов площадью 1.5 полного диска.
Российский геостационарный метеорологический спутник «Электро» планируется вывести на
геостационарную орбиту в точку 700 в.д. в 2009 году.
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ «ЭЛЕКТРО»
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ КАНАЛОВ МСУ-ГС

№ канала Спектральный интервал (мкм)
1
2
3
4

0.5 –0.65
0.65 – 0.8
0.8 – 0.9
3.5 - 4.01

5

5.7 - 7.0

6
7
8
11
12
9
10

7.5 - 8.5
8.2 - 9.2
9.2 – 10.2
1.5 – 1.7
13.4
10.2-11.2
11.2-12.5

Область применения
Детектирование облачности, слежение за облаками-трассерами для
определения ветра, наблюдения аэрозоля
Детектирование облачности малых размеров
Детектирование низкой облачности, туманов, оценки температуры поверхности
океанов (ТПО) и температуры подстилающей поверхности (ТПС) ночью
Наблюдения за водяным паром, оценки ветра, высоты полупрозрачной
облачности
Наблюдения за полупрозрачной слоистой облачностью
Мониторинг общего содержания озона, ветер в нижней стратосфере
Детектирование облачности, снега, наблюдения аэрозоля
Оценка высоты облачности, температуры нижней тропосферы
Оценка температуры поверхности океанов, температуры подстилающей
поверхности, количества осажденной воды над океанами

Околополярные ИСЗ
Метеорологические и природно-ресурсные спутники на приполярных орбитах
Спутниковая метеорологическая система NOAA
Метеорологическая система на базе полярно-орбитальных космических аппаратов серии NOAA
используется Национальным управлением по исследованию океана и атмосферы (NOAA).
Состав приборов дистанционного зондирования, установленных на спутниках NOAA:
- усовершенствованный радиометр AVHRR предназначен для измерения температуры суши и
морской поверхности, наблюдения облачного, снежного и ледового покровов, контроля за осадками,
влажностью почв и измерения растительного индекса. Результаты съѐмок могут использоваться для наблюдения за
извержением вулканов, а также для определения границ участков морской поверхности загрязненных нефтяными выбросами.
- рабочие диапазоны - 0.58-0.68, 0.72-1.1, 3.55-3.99, 10.3-11.3, 11.4-12.4 мкм;
- пространственное разрешение 1.1 км;
- ширина полосы обзора 3000 км;
- радиометр AVHRR используется для восстановления вертикального профиля температуры атмосферы;
- инфракрасный зонд высокого разрешения HLRS/2 обеспечивает съемку земной поверхности;
- устройство стратосферного зондирования SSU – предназначено для определения профилей температуры в
стратосфере и анализа излучения в верхних слоях атмосферы.
Природно-ресурсный комплекс TERRA (США)
Космический аппарат EOS-AM1, получивший название TERRA выводится на приполярную
орбиту высотой около 705 км. Полоса обзора на поверхности Земли 2300 км. Количество
спектральных каналов 36, из них 2 канала имеют пространственное разрешение 250 м в надире, 5
каналов разрешение 500 м и 29 каналов 1000 м. Данные с космического аппарат TERRA передаются в
формате, разработанном Федеральной комиссией по системам космической связи США. Этот формат
передачи в настоящее время принят как NASA так и ESA в качестве основного формата данных.
Основной бортовой информационный прибор носит название MODIS.

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ «TERRA»
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ КАНАЛОВ MODIS
Канал Спектральный диапазон
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

620 - 670
841 - 876
459 - 479
545 - 565
1230-1250
1628-1652
2105-2155
405 - 420
438 - 448
483 - 493
526 - 536
546 - 556
662 - 672
673 - 683
743 - 753
862 - 877
890 - 920
931 - 941
915-965
3.660 - 3.840
3.929 - 3.989
3.929 - 3.989
4.020 - 4.080
4.433 - 4.498
4.482 - 4.549
1 .360 - 1 .390
6.535 - 6.895
7.175-7.475
8.400 - 8.700
9.580 - 9.880

Область применения

Пространственное разрешение (в
надире)

Суша, границы облаков

250 м

Суша, свойства облаков

Цвет океана, фитопланктон,
биогеохимия

500 м

1000 м

Температура поверхности Земли,
облаков

Температура атмосферы
1000 м
Водяной пар в перистых облаках
Свойства облаков
Озон

Канал Спектральный диапазон
31
32
33
34
35
36

10.780-11.280
11.770-12.270
13.185-13.485
13.485-13.785
13.785-14.085
14.085-14.385

Область применения

Пространственное разрешение (в
надире)

Температура поверхности Земли и
облаков
Верхняя граница облачности

1000 м

Метеорологический комплекс МЕТЕОР 3М (Россия)
Работы по созданию космического аппарата «Метеор 3М» близки к завершению. Его запуск ожидается в 2009 году.
Орбита приполярная, высота порядка 900 км.
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ «МЕТЕОР-3М»
Основные характеристики МСУ-МР
полоса обзора
пространственное разрешение на местности
количество спектральных зон
11.5-12.5 мкм)
Основные характеристики МСУ-СР
полоса обзора
разрешение
количество спектральных зон
Основные характеристики МТВЗА
полоса обзора
количество каналов
пространственное разрешение
Основные характеристики ИКФС-2
рабочий спектральный диапазон
спектральное разрешение
пространственное разрешение в надире
ширина полосы обзора

не менее 3000 км
не хуже 1000 м
6
(0.5-0.7; 0.7-1.1; 1.6-1.8; 3.5-4.1; 10.5-11.5;
1500 км
100 м
4
(0.433-0.483; 0.51-0.53; 0.54-0.56; 0.66-0.68 мкм)
не менее 3000 км
26
(8.7-183.31 Гц)
не хуже 10-100 км (в зависимости от канала)
15 мкм
0,5 см-1
не хуже 35 км
2500 км