海洋气象卫星 -海洋卫星的应用

本周四，一颗新的地球观测卫星将发射到太空中，它将帮助科学家预测天气并关注日益普遍的极端天气事件。这颗卫星被称为联合极地卫星系统-2（JPSS-2），是全球观测系统的一部分，是美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）之间合作的产物。

"NOAA的气象卫星从未如此关键，因为极端天气事件由于气候变化而继续更加频繁，"NOAA的国家环境卫星、数据和服务部门负责系统的副助理行政官艾琳-帕克在发射前的简报中说。"从2017年到2022年9月，美国已经经历了104次单独的10亿美元的灾难。相比之下，从1987年到1991年，只有15次。"

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JPSS-2将于美国东部时间11月10日凌晨4:25从加州范登堡空军基地搭乘联合发射联盟的阿特拉斯V 401火箭发射。机上还将测试一种名为LOFTID的充气式隔热罩，它可以帮助更重的有效载荷在地球甚至火星等其他星球上降落。

美国国家航空航天局（NASA）和国家海洋局（NOAA）有一个完整的卫星网络指向地球，以观察其环境，包括JPSS-2的前身--Suomi NPP和NOAA-20。JPSS-2将与这两颗卫星一起进入极地轨道，这意味着它们从两极环绕地球，每天两次覆盖整个地球。

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"为了预测当地的天气，我们需要从这个全球角度观察天气，"NOAA的JPSS项目办公室主任Tim Walsh说。"非洲的沙尘暴可以影响可能影响东海岸的潜在飓风的发展。日本的台风可能会导致几天后加州这里的暴雨"。

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JPSS-2卫星将用它的四个仪器对地球进行测量，包括作为卫星"眼睛"的可见光红外成像辐射仪套件（VIIRS）。它以大约四分之一英里的空间分辨率拍摄可见光和红外图像，使研究人员能够看到被称为过顶的云层等特征，这可以反映出雷暴有多严重。先进技术微波探测仪，或ATMS，可以透过云层观察到风暴的强度，而跨轨红外探测仪，或CrIS，可以生成大气的三维视图，臭氧绘图和剖面仪套件，或OMPS，研究大气中的臭氧。

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结合起来，这些仪器的数据将有助于天气预报，特别是通过监测大西洋和太平洋。在陆地上，有许多气象站正在收集数据。但来自海洋的测量需要由气象浮标来进行，而气象浮标相对较少，所以这些数据需要由卫星数据来补充。来自JPSS计划的数据之前被用来预测飓风伊恩在佛罗里达海岸的登陆，目前正被用来监测热带风暴尼科尔。

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NOAA国家气象局的气象学家和卫星科学家Jordan Gerth在一次科学简报中说："JPSS数据是美国和国际全球数值天气预测系统的主要输入。观测是全球性的，预测是地方性的。有了JPSS，当地三至七天的预测质量非常出色。"

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"虽然该卫星是为天气预测而设计的，但这并不是发射该卫星的唯一原因"

NOAA有另一套用于天气预测的地球监测卫星，称为地球静止业务环境卫星，或GOES。但GOES卫星的轨道与JPSS非常不同，它位于地球表面以上22300英里的地球静止轨道。这意味着每颗GOES卫星总是指着地球上的同一个地方，相比之下，JPSS卫星环绕整个地球，离地表仅500英里，距离更近。

"因为JPSS离地球表面近得多，我们可以得到不同类型的观测，"Gerth解释说。"例如，如果我们想确定大气层的温度结构或水蒸气的数量，我们可以使用JPSS系列上的仪器来帮助我们完成。JPSS还为我们提供了关于云冠下的细节信息，这可以很容易地转化为关于风暴强度的信息并帮助进行风暴预测。"

除了天气预报的职责外，来自JPSS-2的数据也将有助于研究其他气候条件。"NOAA JPSS项目的项目科学家Satya Kalluri说："虽然该卫星是为天气预测而设计的，但这并不是发射该卫星的唯一原因。该卫星每天拍摄两次地球图像，通过这些图像，我们可以查看干旱状况，这对预测粮食生产力非常重要。"

卫星数据的其他用途包括测量海洋颜色，这可以帮助监测海洋生态系统的健康和识别有害藻类繁殖。它还可以通过识别烟雾或野火的烟雾来测量空气质量，以及观察极地冰盖的变化和臭氧层的空洞。

除了JPSS-2在短期内预测天气事件方面的作用外，对这些因素进行几十年的持续测量是保持记录的关键，使我们能够了解气候变化的长期影响。

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"我们非常高兴能够看到这次JPSS-2的发射，因为它收集了全球的观测数据，"Gerth说。"为了有好的本地天气预测，我们需要有这些全球观测数据来告知我们的气象学家。"

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