Vệ tinh khí tượng là một loại vệ tinh nhân tạo được dùng chủ yếu để quan sát thời tiết và khí hậu trên Trái Đất. Không chỉ quan sát được mây và các hệ mây. Có thể quan sát được ánh sáng của thành phố, các vụ cháy, ô nhiễm, cực quang, cát và bão cát, vùng bị tuyết bao phủ, bản đồ băng, hải lưu, năng lượng lãng phí… và các thông tin môi trường khác được thu thập.
- Ảnh mây vệ tinh là gì? ứng dụng trong ngành nào?
- Khí tượng học thủy văn – Áp dụng vào trong hoạt động thực tế
- Phân loại và ứng dụng của ảnh viễn thám siêu phổ
Lịch sử hình thành của những vệ tinh khí tượng
Vệ tinh khí tượng đầu tiên, vệ tinh viễn thám Vanguard 2, được phóng vào ngày 17 tháng 2 năm 1959. Nó được thiết kế để đo sự che phủ của mây. Tuy nhiên, do trục quay không chính xác nên nó không thu thập được nhiều dữ liệu có ích.
Vệ tinh khí tượng được xem là thành công đầu tiên là TIROS-1, được phóng bởi NASA vào ngày 1 tháng 4 năm 1960. TIROS hoạt động trong 78 ngày và được chứng minh là thành công hơn nhiều so với Vanguard 2. TIROS mở đường cho nhiều vệ tinh khí tượng cao cấp hơn trong tương lai.
Các loại ảnh vệ tinh khí tượng
Vệ tinh khí tượng thường có hai loại quỹ đạo cơ bản là: quỹ đạo địa tĩnh (vệ tinh địa tĩnh) và quỹ đạo cực.
Vệ tinh khí tượng địa tĩnh bay vòng quanh Trái Đất phía trên xích đạo ở độ cao khoảng 35.880 km (22.300 dặm). Ở quỹ đạo này, các vệ tinh có chiều quay cùng chiều với Trái Đất, do đó nó có vị trí cố định so với mặt đất.
Do đó, nó có thể truyền các hình ảnh của bán cầu phía dưới liên tục bằng các máy ảnh và bộ cảm biến hồng ngoại của nó.
Các hãng thông tấn đưa tin tức về thời tiết dùng các hình ảnh từ trạm thu ảnh viễn thám trong các chương trình dự báo thời tiết như là các ảnh chụp, hoặc ghép lại thành ảnh động để thể hiện sự thay đổi thời tiết.
Vệ tinh khí tượng địa tĩnh đang hoạt động
- Hoa Kỳ, vệ tinh khí tượng GOES-9, GOES-10 và GOES-12. GOES-12 được mệnh danh là GOES-East, nằm phía trên sông Amazon và cung cấp hầu hết thông tin thời tiết của Hoa Kỳ.
- GOES-10 còn được gọi là GOES-West nằm ở trên phía Đông Thái Bình Dương.
- Châu Âu có các vệ tinh Meteosat-6, Meteosat-7 và Meteosat-8 bay trên Đại Tây Dương và Meteosat-5 bay trên Ấn Độ Dương.
- Nga có vệ tinh GOMS bay trên xích đạo phía Nam Moskva.
- Ấn Độ cũng có vệ tinh địa tĩnh chứa các thiết bị thời tiết.
- Trung Quốc có vệ tinh Phong Vân.
Vệ tinh quỹ đạo bay vòng quanh Trái Đất
- Vệ tinh quỹ đạo cực bay vòng quanh Trái Đất ở độ cao từ 720 đến 800 km (khoảng 450 đến 500 dặm) từ hướng bắc đến nam hoặc ngược lại, và đi ngang qua các địa cực trên đường đi.
- Vệ tinh quỹ đạo cực có quỹ đạo đồng bộ mặt trời , có nghĩa là nó có thể quan sát bất kỳ vị trí nào trên trái đất và mỗi ngày 2 lần với cùng điều kiện ánh sáng vì giờ địa phương chỗ nó đi qua gần như không thay đổi.
- Hoa Kỳ có những vệ tinh NOAA là vệ tinh khí tượng quỹ đạo cực, hiện tại NOAA 12, NOAA 14 là dự bị, NOAA 15 và NOAA 16 là tàu phụ, NOAA 17 và NOAA 18 là tàu chính.
- Nga có những vệ tinh METEOR và RESURS.
- Trung Quốc và Ấn Độ cũng có những vệ tinh quỹ đạo cực.
Hình ảnh mây vệ tinh được chụp từ ảnh viễn thám
Quy trình hoạt động của vệ tinh khí tượng trong dự báo thời tiết
Hình ảnh chụp từ vệ tinh khí tượng vào ban ngày bằng mắt thường vẫn có thể hiểu được; mây, hệ mây như bão nhiệt đới, hồ, rừng, núi, tuyết, cháy, ô nhiễm, khói, sương mù… đều hiện ra. Ngay cả gió vẫn có thể xác định được dựa trên hình dạng mây, cách sắp xếp và sự di chuyển từ những bức ảnh trước đó.
Ảnh hồng ngoại vệ tinh khí tượng
Ảnh hồng ngoại của vệ tinh viễn thám mô tả những xoáy nước trên biển và bản đồ các dòng hải lưu có giá trị kinh tế và công nghiệp hàng hải.
Ngư dân và nông dân cũng cần biết nhiệt độ mặt đất và mặt nước để bảo vệ mùa màng trước sự băng giá hoặc tăng sản lượng đánh bắt trên biển.
Hiện tượng El Niño cũng có thể được xác định. Dùng kỹ thuật tô màu ảnh kỹ thuật số, các sắc độ xám của ảnh được chuyển thành các màu để xác định các thông tin mong muốn một cách dễ dàng.
Quy trình xử lý và phân tích dữ liệu ảnh viễn thám
Ảnh chụp nhiệt độ bằng các sensor
Ảnh chụp nhiệt độ được chụp bằng các sensor cho phép các nhà phân tích xác định độ cao và loại mây, tính nhiệt độ mặt đất và mặt nước, đặt điểm mặt biển.
Cung cấp ảnh mây vệ tinh
- Cung cấp ảnh mây rada thời tiết các khu vực trên cả nước
- Cung cấp số liệu quan trắc các sân bay quân sự và dân sự trên cả nước
- Cung cấp bản đồ gió các tầng cao và thấp trên toàn khu vực
- Cung cấp hệ thống các ảnh mây vệ tinh trên toàn khu vực
Thời tiết Việt Nam, cung cấp ảnh mây vệ tinh dự báo các khu vực mây Cucon và Mây Cb, các khu vực thời tiết có mây tích điện nguy hiểm.
Nguồn: Wikipedia, thoitietvietnam
Biên tập/ Ngọc Hiền