وظیفه ماهواره های هواشناسی چیست؟

ماهواره های هواشناسی به همراه ایستگاه های هواشناسی ، رادارها  و بالن ها یکی از چندین ابزار اصلی هواشناسی هستند . در این مقاله، ما به جزئیات دقیق اینکه ماهواره های هواشناسی دقیقاً چیست و چگونه به ما کمک می کنندتا اطلاعات مختلف هواشناسی را بدست آوریم، خواهیم پرداخت. ما همچنین انواع اصلی ماهواره ها و برخی از ویژگی های کاری آنها را لیست خواهیم کرد.

تعریف ماهواره های هواشناسی

ماهواره های هواشناسی ماهواره هایی هستند که توسط انسان به منظور جمع آوری اطلاعات آب و هوا از فضا به فضا پرتاب می شوند.

این ماهواره ها، حاوی مجموعه ای از ابزارها هستند که به شما امکان می دهد پارامترهای اولیه آب و هوا مانند دمای هوا ، بارش و باد و همچنین موارد پیشرفته ای مانند پوشش برف و یخ زمین، آتش سوزی های بزرگ یا فوران های آتشفشانی و موارد مشابه یاد که از فضا بهتر دیده می شوند ثبت کنید و همچنین برای ثبت پدیده های آب و هوای فضا مانند طوفان های ژئومغناطیسی کاربرد دارند.

ماهواره‌های هواشناسی به همراه ایستگاه‌های دریافت و پردازش داده‌های مستقر در زمین، سامانه‌های فضایی هواشناسی کشورهای مختلف را تشکیل می‌دهند.

یکی از پر کاربرد ترین ماهواره های دنیا ماهواره های هواشناسی می باشند چون هم باید تعداد زیادی در مدار زمین وجود داشته باشند تا بتوانند در مناطق مختلف مدار زمین آب و هوای صحیح را نمایش داده و ارسال کنند و هم این که به مرور زمان باید نمونه های جدیدتری جایگزین قدیمی ها شود. ماهواره های هواشناسی اولین بار توسط کشور آمریکا برای به دست آوردن آب و هوایی دقیق از مناطق خود در سال 1960 به آسمان فرستاده شد. این ماهواره ها می توانند به صورت هدفمند در فضا قرار گیرند که سه نقطه به طور معمول برای آن ها در نظر گرفته می شود که اولین نقطه همیشه حول خط استوا می باشد و پس از آن دو نقطه قطب شمال و جنوب است که بهترین نقاط  در جغرافیای زمین برای این منظور می باشد.

ماهواره های هواشناسی معمولا به دو دسته عمده تقسیم می شوند که عبارتند از:

1- ثابت زمین Geostationary

از ماهواره های ثابت زمین که به طور معمول در نقطه ای در مدار زمین ثابت قرار گرفتند و چرخشی به دور زمین ندارند برای مطالعات آنی و کوتاه مدت استفاده می شود. بدین صورت که مثلا اعلام می شود تا چند ساعت آینده هوا بارانی می ماند اما این پیش بینی در طولانی مدت نیست و ممکن است چند لحظه بعد باران قطع شود. توجه به این که این ماهواره‌ها نسبت به یک موقعیت بر روی سطح زمین ثابت هستند قادرند در شرایط بد آب و هوایی هشدارهایی بدهند. ماهواره های زمین آهنگ با فرکانس 1691MHz داده ها را ارسال می‌کنند و برای دریافت اطلاعات آن ها به دیش ثابت و کوچکی نیاز دارند.

2- مدار قطبی Polar Orbiting

ماهواره‌ای که  هر 24 ساعت یک بار در مداری به ارتفاع 40000 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و با سرعتی که با سرعت زمین برابر می‌باشد به دور زمین می چرخد، ماهواره‌های زمین آهنگ نامیده می‌شوند. از آنجایی که سرعت چرخش این ماهواره‌ها به دور زمین با سرعت چرخش زمین متناسب می‌باشد، این ماهواره‌ها نسبت به یک موقعیت روی سطح زمین ثابت باقی می‌مانند و به این دلیل که زمین نیز در روز یک بار به دور محورش می‌گردد آن ها نیز یک بار در روز مدار خود را طی می‌کنند. اما ماهواره های مدار قطبی بر خلاف زمین ثابت در مدار قطب ها قرار گرفته و برای پیش بینی طولانی مدت آب و هوا می باشد. به عبارتی قادر خواهد بود تا چندین روز را به راحتی تشخیص داده و آن را به مرکز اعلام کند.

طراحی و ویژگی های کاری ماهواره های هواشناسی

ماهواره های آب و هوا تقریباً مانند سایر ماهواره ها برای توزیع تلفن همراه و اینترنت و سایر اهداف هستند.اما این ماهواره‌ها بسته به نوع آن‌ها ویژگی‌های عملیاتی زیادی دارند، بنابراین بیایید روی عناصر آب و هوایی که بیشتر مورد علاقه ما هستند تمرکز کنیم – باد. سرعت و جهت باد در ماهواره ها با وسیله ای به نام پراکندگی سنج یا پراکندگی رادار اندازه گیری می شود.

به نوبه خود، ویژگی اصلی پراکندگی سنج این است که باد را فقط روی آب اندازه گیری می کند (اقیانوس بیش از 70 درصد سطح زمین را تشکیل می دهد)، به لطف رادیو یا امواج مایکروویو، که شبیه رادار است. دقیقاً به این صورت عمل می کند: با ارسال پالس های مایکروویو، پراکنده سنج سیگنال های منعکس شده از سطح دریا را دریافت می کند و با شدت آنها درجه موج ناشی از باد را تعیین می کند.

ویژگی دیگر این است که ماهواره باد و سایر پارامترهای آب و هوا را به صورت راه راه اندازه گیری می کند. محدوده عرض نوار معمولی از 500 تا 1800 کیلومتر، بسته به نوع ماهواره. در نقشه های آب و هوا می بینید که مثلاً اقیانوس آرام به طور کامل پوشیده نیست زیرا ماهواره هنوز فرصت پرواز در آنجا را نداشته است، بنابراین وقتی ماهواره پرواز می کند، نواری را پشت سر خود می گذارد. چرا این برای ما مهم است؟ این مهم است که یک ماهواره دقیقاً در زمانی که شما به آن نیاز دارید بر فراز منطقه مورد نظر شما پرواز کند. بر این اساس، اگر بخواهیم از ماهواره داده بگیریم، باید مطمئن شویم که منطقه ما زیر مسیر او قرار می گیرد.

معایب ماهواره های هواشناسی

با وجود تمام مزایای غیرقابل انکار آن برای هواشناسی، ماهواره ها سه عیب اصلی دارند:

• ماهواره ها در نزدیکی سواحل اقیانوس یا دریا عملکرد نسبتاً ضعیفی دارند. این کم و بیش در مورد همه ماهواره ها و به ویژه پراکندگی سنج ها صدق می کند.
• داده های ماهواره ها در شرایط طوفانی، زمانی که باد اغلب با مقداری بارش، به ویژه باران همزمان است، دچار مشکل می شود.
• پراکندگی سنج های راداری دارای یک عدم دقت افت نسبتاً شدید هستند. این ابزاری است که باید بدانید چگونه به صورت حرفه ای از آن استفاده کنید.

ماهواره پلانک و دستاوردهایی بزرگ برای علم نجوم

آیا می توان درسیاره مریخ زندگی کرد؟