Ảnh vệ tinh thời tiết được ứng dụng trong lĩnh vực dự báo thời tiết, đo đạc lượng mưa, hướng di chuyển của dòng áp thấp nhiệt đới, cảnh báo bão.
Vệ tinh thời tiết là gì?
Vệ tinh thời tiết là một loại vệ tinh nhân tạo được dùng chủ yếu để quan sát thời tiết và khí hậu trên Trái Đất. Các vệ tinh thời tiết không chỉ quan sát được mây và các hệ mây mà nó còn 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 bởi vệ tinh thời tiết. Vệ tinh thời tiết có thể quay quanh cực hoặc quanh đường xích đạo.
Lịch sử phát triển của vệ tinh thời tiết phát triển qua từng thời ký
Ngay từ năm 1946, ý tưởng về các camera quay theo quỹ đạo để quan sát thời tiết đã được phát triển. Điều này là do phạm vi quan sát dữ liệu yếu ớt và chi phí sử dụng tên lửa quan sát thời tiết quá tốn kém cho mỗi lần quan sát. Đến năm 1958, các nguyên mẫu ban đầu cho TIROS và Vanguard đã được tạo ra.
Đầu tiên là 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.
Nó 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 thời tiết cao cấp hơn trong tương lai, trong đó có chương trình Nimbus.
Bắt đầu với vệ tinh Nimbus 3 vào năm 1969, thông tin nhiệt độ qua cột tầng đối lưu từ phía đông Đại Tây Dương và hầu hết Thái Bình Dương, dẫn đến những cải thiện đáng kể cho dự báo thời tiết.
Hình ảnh Trái Đất đầu tiên từ vệ tinh TIROS-1
Các vệ tinh quay quanh cực ESSA và NOAA vận hành từ cuối những năm 1960 trở đi. Các vệ tinh địa tĩnh theo sau, bắt đầu với các vệ tinh loại ATS và SMS vào cuối thập niên 60 và đầu thập niên 70 của thế kỷ XX, sau đó tiếp tục với loại GOES từ những năm 1970 trở đi.
Các vệ tinh quay quanh cực như QuikScat và TRMM bắt đầu chuyển thông tin gió gần bề mặt đại dương bắt đầu từ cuối những năm 1970, với hình ảnh vi sóng giống như màn hình radar, giúp cải thiện đáng kể các dự đoán về sức mạnh của bão nhiệt đới, cường độ và vị trí trong những năm 2000 và 2010.
Các loại vệ tinh thời tiết
Vệ tinh thời tiết thường có hai loại quỹ đạo cơ bản là quỹ đạo địa tĩnh và quỹ đạo cực.
Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh
Vệ tinh thời tiết 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.
Vì vậy, 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 ảnh từ vệ tinh này 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.
Những vệ tinh địa tĩnh đang được sử dụng
Hoa Kỳ có sáu loại đang hoạt động thuộc dòng GOES.
- GOES-16 và GOES-17 theo thứ tự vẫn hoạt động trên Đại Tây Dương và Thái Bình Dương.
- GOES-15 sẽ kết thúc sứ mệnh vào đầu tháng 7 năm 2019.
- Trước đó Mỹ cũng đã có ba VT và đã hoàn thành sứ mệnh bao gồm 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.
- GOES-9 cho Nhật mượn thông qua một thỏa thuận quốc tế do vệ tinh GMS-5 của Nhật đã hư hỏng và việc phóng thay thế (MTSAT-1) thất bại; nó bay trên vùng giữa Thái Bình Dương.
Hình ảnh tổ hợp màu thật đầu tiên từ vệ tinh Himawari 8
Điểm danh những vệ tinh còn đang hoạt động trên bầu trời
- Thế hệ mới của Nga Elektro-L No.1 hoạt động ở tọa độ 76°Đ trên Ấn Độ Dương.
- Nhật Bản có MTSAT-2 nằm ở giữa Thái Bình Dương ở tọa độ 145°Đ và Himawari 8 ở 140°Đ.
- Châu Âu có các vệ tinh Meteosat-8 (3,5°T) và Meteosat-9 (0°) bay trên Đại Tây Dương và Meteosat-5. Meteosat-6 (63°Đ) và Meteosat-7 (57,5°Đ) 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 gọi là INSAT chứa các thiết bị thời tiết.
- Trung Quốc có vệ tinh Phong Vân (Tiếng Anh: Feng-Yun, Tiếng Trung Quốc: 風雲) là vệ tinh địa tĩnh.
- Vệ tinh được phóng gần đây nhất là FY-2E, FY-2F và FY-2G hoạt động lần lượt tại kinh độ 86,5°Đ, 123,5°Đ và 105°Đ.
Vệ tinh quỹ đạo địa cực
Quỹ đạo cực bay vòng quanh Trái Đất ở độ cao từ 850 km 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.
Các vệ tinh viễn thám quay quanh cực cung cấp độ phân giải tốt hơn nhiều so với các vệ tinh địa tĩnh do gần Trái Đất hơn.
Hoa Kỳ có NOAA là ảnh mây vệ tinh quỹ đạo cực, hiện tại NOAA-15 và NOAA-18, NOAA-19 (POES) và NOAA-20 (JPSS). Châu Âu có vệ tinh MetOp-A và MetOp-B vận hành bởi EUMETSAT. Nga có những vệ tinh Meteor và RESURS. Trung Quốc có FY-3A, 3B và 3C. Ấn Độ cũng có những vệ tinh quỹ đạo cực.
Nguồn: Wikipedia