1、气象卫星发展现状,组成员：李程、刘继冬、陈浩然、马丛彦、马超凡、江浩、侯意辛、李婷婷主讲人： 李程编 辑:： 李程、马丛彦、马超凡、陈浩然,发展,气象卫星的应用浅谈,1,各国拥有的气象卫星,2,发展难题,3,视觉盛宴,4,现状,内 容,一、气象卫星的应用浅谈,天气预报中的应用在陆地和海洋科学中的应用在农业中的应用在军事气象方面的应用在气象通信中的应用更多 ,天气预报中的应用,卫星观测范围大，能得到许多地域的气象资料，极大的增强了天气预报的准确性，并且延长了预报时效。 分析员利用卫星云图实时监控海洋气象有利于发现和掌握天气系统的规律，减少特大灾害带来的损失,在陆地和海洋科学中的应用,气象卫星最初
2、用于气象预报，但人们很快发现它发回的图像对水文勘测也是有用的，尤其适于制作雪盖、湖冰和海冰图。,使用气象卫星能够大范围、快速、客观了解农作物各个发育阶段的生长情况。另外，气象卫星覆盖面积大，遥感资料的重复周期短，便于在农作物的估产方面广泛应用。气象卫星在农业遥感中的应用主要包括三个部分。,农作物生长的动态监测（其中包括病虫害监测）,农作物单位面积产量的估算及预报,农作物播种面积的测算,在农业中的应用,在军事气象方面的应用,气象卫星对战区进行的连续天气监测，不仅为军事气象部门提供了气象保障决策数据，而且大量的气象卫星探测资料以及战区气象部门为战区指挥系统提供的各类短期、中期和长期天气预报共同构成
3、了战时气象信息。这些信息将与战区cI系统中其他信息进行综合分析。其结果将对战役的进程产生重大影响。战争中包括“国防气象卫星”在内的各类气象卫星为军事用户提供气象数据以及陆地、海洋和日一地物理数据，为军事航天和航空照相侦察提供保障，为航空飞行和轰炸提供服务，为舰队航海提供保障，并为战场后勤及技术保障提供参考数据。,一个典型的例子就是伊拉克战争中美国大料使用卫星对伊拉克进行连续的监控和精确打击。美军动用多光谱测绘卫星对伊拉克的特定地区，特别是交战地区进行侦察，并测绘出数字地图，及时保障了作战指挥的需要。美军不仅动用了“诺阿”军事气象卫星，而且还征用了部分民用气象卫星用于搜集海湾地区和伊拉克战场的气
4、象情况，为美军部队的作战行动提供准确的气象保障，对沙尘暴进行预报，还能及时探测到伊军使用化学战剂情况。,美卫星拍摄的伊拉克某地地貌图,在气象通信中的应用,气象卫星不仅是一个空间观测平台，而且是一种资料收集和转发平台，它可以收集船舶、气球、漂浮站及自动气象站资料，并传给处理中心，然后通过卫星向世界各地播发。此外，气象卫星还可兼做通讯之用。,转型卫星通信系统（TSAT）方案示意图,TSAT将提供全球性、高保障性、自动化及动态能力。 除了容量极大增加外，TSAT还使用新技术提供新能力，如IP、星载路由器、大型孔径天线。这些技术可能会实现客户使用小型终端进行移动通信，还可以让TSAT从受保护的机载与天
5、基的情报、监视与侦察资产上获取信息，从而增强态势感知能力。TSAT能提供广义的综合信息分享环境容量，可在军事通信方面以前所未有的规模实现网络环境下的交互操作,更 多,检测及分析中尺度天气系统、暴雨云团、热带气旋应用于数值天气预报。,气象卫星还有很多应用，也有很多未被发现或应用不成熟的方面，这里不做赘述,气象卫星的应用浅谈,发展,1,各国拥有的气象卫星,2,发展难题,3,视觉盛宴,4,现状,内 容,二、各国拥有气象卫星概况,中国 美国 欧洲,中 国,我国早在二十世纪七十年代就开始发展我国的气象卫星，截止目前已发射了七颗气象卫星，分别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行，是继美国、俄罗斯之后第三个
6、同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的国家。 目前，中国在轨运行的气象卫星有六颗均为风云系列卫星，分别是：,FY-1D卫星（即风云一号的第四颗)是我国第二颗业务极轨气象卫星，于2002年5月25日发射，已连续稳定运行至今。FY-1D已经广泛运用于气象、农业、水利、海洋、军事等部门中，已被世界气象组织列入世界气象业务应用卫星序列，为世界诸多国家提供了大量的气象和地球环境观测数据。,FY-1D极轨气象卫星,FY-2D/E/F静止气象卫星,风云二号气象卫星目前在轨的有FY-2D/E/F三颗，和FY-1D一起构成我国气象卫星应用体系，可以获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图，进行天气图传真广播，
7、收集气象、水文和海洋等数据收集平台的气象监测数据，供国内外气象资料利用站接收利用，监测太阳活动和卫星所处轨道的空间环境，为卫星工程和空间环境科学研究提供监测数据。,风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星，它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术上向前跨进了一大步，具有质的变化，具体要求是解决三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、多光谱的大气、地表和海表特性参数。FY-3气象卫星的应用目的包括四个方面： 为中期数值天气预报提供全球均匀分辨率的气象参数。 研究全球变化包括气候变化规律,为气
8、候预测提供各种气象及地球物理参数。 监测大范围自然灾害和地表生态环境。 为各种专业活动(航空、航海等)提供全球任一地区的气象信息，为军事气象保 障服务。,风云三号（FY-3）气象卫星,美 国,自从1960年4月发射第一颗气象卫星以来，美国的气象卫星已经发展了静止气象卫星和极轨气象卫星两个系列。其中，静止气象卫星系列为静止轨道环境业务卫星(GOES)卫星系列；极轨气象卫星系列包括诺阿(NOAA)卫星、国防气象卫星(DMSP)和国家极轨业务环境卫星系统(NPOESS),GOES卫星系列,GOES卫星系列是美国唯一的地球同步轨道气象卫星系列，目前在轨运行的有GOES-10、GOES-11和GOES-
9、12 它们每天24小时连续对西半球上空进行气象观测，还能收集和转发数据收集平台的气象观测数据，其主要用途是进行灾害性天气(如旋风、水灾、风暴、雷暴和飓风等)的短期警报以及雾、降水、雪覆盖和冰盖运动的监测。,NOAA卫星是由美国国家海洋与大气管理局控管的气象观测卫星，目前处于第五代，其资料可供我国可以接收、存档使用NOAA卫星系统主要是用来进行1-7天的天气预报，预报参数包括气温、湿度、降水、风速和风向等；云盖、臭氧、沙尘暴和化学尘埃的临近预报；土壤植被、湿度、冰雪覆盖、火情和水情等的监测。,NOAA系列气象卫星,美国国家海洋与大气管理局2013年4月10日报道摘录,美国国家海洋与大气管理局（N
10、OAA）的NOAA-17极轨环境卫星（POES）已经在轨运行接近11年，为NOAA预报天气及气候状况并在寻找和营救任务中救助生命，2013年4月10日，NOAA宣布该卫星已关机。NOAA-17卫星是NOAA运行时间最长的航天器之一，NOAA卫星一般寿命是3年。NOAA-17卫星的关机不会造成数据缺口，原因是星上几个关键系统已无法运行之后，卫星已经被用作备份卫星，不再提供服务。 NOAA将继续运行几颗POES卫星NOAA-15、NOAA,美国政府问责办公室最新发布的一份报告说，美国利用卫星监测重要的气候变量的能力正面临消失的风险。 美国对地观测卫星项目经费不足的状况已经持续十年，经费缺乏造成的影
11、响最终触及要害。这份GAO报告指出，原先由国家海洋与大气管理局以及国防部负责的2个新的地球监测项目NPOESS 和GOES-R已经撤销，后续也没有相应的替代计划。 截止到2009年底，NASA有15颗运行中的地球遥感卫星，其中2颗已经退役，剩下的13颗中，12颗已超过它们的设计寿命。NASA一位资深卫星科学家称，到2016年可能只有7颗可用卫星。 美国科学家不久就会发现他们监测重要的地球系统变化的能力不复存在，而那些测量数据对确定全球能源与传输系统的路径很有帮助。,WIRED网站2010年6月2日报道摘录,DMSP卫星系列是美国唯一的军用气象卫星系列。自1965年以来，DMSP系列卫星经历了七
12、代DMSP气象卫星在现代战争中的作用日益明显。例如，用高级KH-11侦察卫星拍摄南联盟重要军事目标或出动飞机轰炸科索沃的要塞之前，要知道那里的云层情况；空袭用的导弹、命中精度也与大气的温度、压力和风速等密切相关。所以DMSP已成为美国从空间获取战略目标和作战地区气象情报的重要手段。,美DMSP卫星,美DMS卫星星上遥感器功能如下：OLS 可见红外成像线性扫描业务系统测量 云层分布、云顶温度及地面火情等SSM/T-2 微波辐射计测量大气水汽廓线SSM/T 微波辐射计测量大气温度廓线SSM/I 微波成像(辐射)计测量降水、液态水、冰覆盖和海面风速等SSJ/4质子电子密度探测仪测量引起极光和其它高纬
13、物理现象的低能粒子的能量谱SSB/X2和X射线探测仪SSI/ES离子电子密度探测仪测量地球周围的电子密度和温度、离子密度、平均离子温度和分子量SSM磁力计用于测量与地球物理有关的地球磁场起伏变化,国家极轨运行环境卫星系统（NPOESS）是新一代的低地球轨道环境卫星。NPOESS将绕地球约每100分钟一次。在这些旋转，NPOESS将提供全球覆盖，环境条件的监测，收集，传播和处理有关地球的天气，大气，海洋，陆地，附近空间环境的数据。,NPOESS系统将能够监测整个地球提供远距离的天气和气候预测的数据。NPOESS由收集的数据将有助于减少人类生命和财产的潜在损失，允许更有效的灾难规划和应对恶劣的天气
14、条件，如龙卷风和洪水。公民将有利于通用航空，农业和海洋活动领域的来自卫星的数据。军事用户将受益于NPOESS，战略和战术。NPOESS将允许军方利用有利的天气条件。 NPOESS收集了大量的非常精确的地球表面，大气和空间环境的各种机载传感器的测量。这种数据量将使科学家和预报，监测和预报天气模式，以更快的速度和准确性。,欧 洲,欧洲发射的气象卫星比较多而且不太容易归类，在此仅代表性的提及两颗气象卫星： Elektro-L气象卫星和第二代气象卫星（MSG）,Elektro-L气象卫星,“”是俄拉沃奇金科研生产公司研发的新一代水文气象卫星，用于检测俄罗斯在亚洲领土的气候变化。卫星上安装的可见光和红外
15、线摄影设备能获取分辨率分别为公里和公里的地面图片。在正常情况下，该卫星每分钟拍摄一次。在发生自然灾害时，拍摄频次可提高为每至分钟拍摄一次。 此外，这颗卫星还担负着气象信息转发交换及国际搜救卫星系统信号的接收和转发任务。,MSG,第二代气象卫星（MSG）设有12个通道增强成像辐射计（SEVIRI）和地球同步辐射预算（GERB）仪表，其性能优于市场上其他的气象卫星和10倍且优于第一代气象卫星4倍。,它们将确保现有服务的连续性，并提供非常显着的进步。图像的传输速率增加一倍（一张图上每15分钟）、光谱通道的数量从3个上升到12个（包括8个红外通道），其中3个允许访问大气物理综合信息空间分辨率也得到了增
16、强,气象卫星的应用浅谈,发展,1,各国拥有的气象卫星,2,发展难题,3,视觉盛宴,4,现状,内 容,三、气象卫星发展难题,设计使用寿命不够高运行过程中可能与其他卫星或碎片、陨星碰撞一些历史资料难以被现代化机器读取，其保存也是一个问题,四、视觉盛宴,Electro-L气象在离地球表面3.6万千米的高空拍摄到这张地球高清图片。图片中的地球，有着深蓝色的海洋、轮廓鲜明的岛屿、泛着白云的天空，地球美景一览无余,几内亚比绍共和国此西非小国的河流曾是这里主要的经济活动贩卖奴隶的主要交通要道。这些河流中的涡旋式的流水经过浅水表面，形成混合复杂的模式，汇入大西洋。,NASA公布的国际空间站从独特视角拍摄的地球照片。,热技术创造了这张阿拉斯加冰川图片，红色代表的是植被。,谢谢大家！,
