地球科學

天氣觀測新神器

美國最新研發的同步氣象衛星發射在即,未來將能更精準偵測劇烈風暴,即時預警。

撰文/許杰仁(Jeremy Hsu)
翻譯/張雨青

地球科學

天氣觀測新神器

美國最新研發的同步氣象衛星發射在即,未來將能更精準偵測劇烈風暴,即時預警。

撰文/許杰仁(Jeremy Hsu)
翻譯/張雨青


地球上空近3550公里處若沒有三枚同步氣象衛星運行,美國的每日天氣預報大概不會這麼精準。而再過不久,預測精準度還會提升。現有氣象衛星的運作年限從2016年底陸續屆滿,除役後需要新一代航空器來遞補。美國航太總署(NASA)與美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)計畫發射號稱具有「顛覆性」能力的四枚衛星,既能預測尋常天氣,也能預測例如颶風等危險風暴;第一枚衛星發射日期就在2016年11月。


最新的「R型同步氣象衛星」(GOES-R)有能力每五分鐘完整掃描美國上空雲層中雨雪及閃電徵象,以及針對可疑區域每30秒拍攝更密集的細部影像。反觀舊型GOES每30分鐘才能拍攝完美國上空天氣的影像,而且無法同步取得細部影像。NOAA的GOES-R系統計畫主任曼特(Greg Mandt)表示:「30秒快速觀測的能力將使預報員得以幾乎即時掌握正在發生的事,並提供當今衛星影像捕捉不到的資訊,例如瞬息萬變的惡劣天氣形成與發展的狀況。我們將能更早提出預警、更有效疏散民眾。」


衛星影像對美國國家氣象局(NWS)用來呈現並預測風暴雲系動態地圖貢獻良多。相較於舊型衛星,GOES-R蒐集的資料量多出三倍,影像解析度高出四倍,涵蓋率超過五倍。


新型衛星的另一特色是搭載閃電定位儀,這是氣象衛星的創舉。閃電定位儀是高速的近紅外光攝影機,偵測南北美洲及周邊海域上空閃電的閃光,預報員便能更早發佈劇烈風暴的預警。不僅如此,衛星上還搭載能觀測太陽的儀器,並偵測會把帶電粒子射向地球的危險太陽風暴。太空天氣預測得越準,就能越早提醒有關單位可能發生停電或衛星失聯的情況。


將在2016年11月4日發射的第一枚GOES-R身負重任,原定時間為2015年10月,因預算及發射時程的問題,已經跳票了兩次。倘若繼續延遲,現有氣象衛星一旦故障,NOAA可能面臨沒有備用衛星的窘境。對天氣的掌握若有任何閃失,都可能損失慘重。美國單是2015年就有10次天氣或氣候災害,每次都造成逾10億美元的損失。曼特說:「投資這套衛星系統,就是為我們自己買保險。」


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