Der er ingen fejl ved et satellitbillede af skyer eller orkaner. Men bortset fra at genkende vejrsatellitbilleder, hvor meget ved du om vejrsatellitter?
I denne slideshow undersøger vi det grundlæggende, fra hvordan vejrsatellitter fungerer, til hvordan billedet produceret fra dem bruges til at forudsige visse vejrbegivenheder.
Ligesom almindelige rumsatellitter er vejrsatellitter menneskeskabte genstande, der lanceres i rummet og overlades til at cirkle eller kredse rundt om Jorden. Bortset fra i stedet for at overføre data tilbage til Jorden, der styrer dit tv, XM-radio eller GPS navigationssystem på jorden, sender de vejr- og klimadata, som de "ser" tilbage til os i billeder.
Ligesom udsigt over taget eller bjergtop giver et bredere udsigt over dine omgivelser, er en vejrsatellits position flere hundrede til tusinder af miles over Jordens overflade gør det muligt for vejret i en nærliggende del af USA, eller som ikke engang har indtaget vest- eller østkystgrænserne endnu, observeret. Denne udvidede visning hjælper også
meteorologer stedet vejr systemer og mønstre timer til dage før detekteres af overfladebearbejdende instrumenter, som vejrradar.Da skyer er vejrfænomener, der "lever" højest i atmosfæren, er vejrsatellitter berygtet for at overvåge skyer og skysystemer (såsom orkaner), men skyer er ikke det eneste de ser. Vejrsatellitter bruges også til at overvåge miljøhændelser, der interagerer med atmosfæren og har en bred arealdækning, såsom ildebrande, støvstorme, snedækning, havis og havtemperaturer.
Nu hvor vi ved, hvad vejrsatellitter er, lad os se på de to slags vejrsatellitter, der findes, og vejrbegivenhederne hver er bedst til at opdage.
De Forenede Stater opererer i øjeblikket to polar-kredsende satellitter. Kaldte POES (forkortelse for POlar ODriftsresultatet Environmental Satellite), man opererer om morgenen og en om aftenen. Begge er samlet kendt som TIROS-N.
TIROS 1, den første vejrsatellit, der eksisterede, var polar-kredsende, hvilket betyder, at den passerede over nord- og sydpolen, hver gang den drejede sig om Jorden.
Polar-kredsende satellitter cirkler Jorden i en relativt tæt afstand til den (ca. 500 miles over Jordens overflade). Som du måske tror, gør dette dem gode til at tage billeder i høj opløsning, men en ulempe ved at være så tæt er, at de kun kan "se" et smalt skår af området på én gang. Men fordi Jorden roterer vest-mod-øst under en polar-kredsende satellitsti, trækker satellitten i det væsentlige mod vest med hver Jordrevolution.
Polar-kredsende satellitter passerer aldrig over det samme sted mere end én gang dagligt. Dette er godt til at give et komplet billede af hvad der sker vejrligt over hele kloden og til af denne grund er polar-kredsløbssatellitter bedst til langtidsvejrprognoser og overvågningsforhold synes godt om El Niño og ozonhullet. Dette er dog ikke så godt for at spore udviklingen af individuelle storme. Til det er vi afhængige af geostationære satellitter.
De Forenede Stater driver i øjeblikket to geostationære satellitter. Tilnavnet GOES for "Geostationary Operational Environmental Satellitter, "den ene holder vagt over østkysten (GOES-øst) og den anden over vestkysten (GOES-vest).
Seks år efter, at den første polar-kredsende satellit blev lanceret, blev geostationære satellitter sat i kredsløb. Disse satellitter "sidder" langs ækvator og bevæger sig med samme hastighed, som Jorden roterer. Dette giver dem udseendet af at forblive stille på det samme punkt over Jorden. Det giver dem også mulighed for kontinuerligt at se den samme region (den nordlige og den vestlige halvkugle) i hele landet løb på en dag, hvilket er ideelt til overvågning af vejr i realtid til brug i kortvarig vejrprognose som advarsler om hårdt vejr.
Hvad er en ting, som geostationære satellitter ikke gør så godt? Tag skarpe billeder eller "se" polerne, såvel som det er en polar-kredsende bror. For at geostationære satellitter skal holde trit med Jorden, skal de bane i en større afstand fra den (en højde på 22.236 miles (35.786 km) for at være nøjagtig). Og ved denne øgede afstand går både billeddetaljer og udsigter over polerne (på grund af Jordens krumning) tabt.
Delikate sensorer inden i satellitten, kaldet radiometre, måler stråling (dvs. energi) afgivet af jordoverfladen, hvoraf det meste er usynligt for det blotte øje. Typerne af energi vejrsatellitter måler falder i tre kategorier af det elektromagnetiske spektrum af lys: synlig, infrarød og infrarød til terahertz.
Intensiteten af stråling, der udsendes i alle disse tre bånd eller "kanaler", måles samtidig og lagres derefter. En computer tildeler en numerisk værdi til hver måling inden for hver kanal og konverterer derefter disse til en gråskala-pixel. Når alle pixels vises, er slutresultatet et sæt med tre billeder, der hver viser, hvor disse tre forskellige slags energi "lever."
De næste tre lysbilleder viser den samme udsigt over USA, men taget fra den synlige, infrarøde vanddamp. Kan du bemærke forskellene mellem hver?
Billeder fra den synlige lyskanal ligner sort-hvide fotografier. Det skyldes, at satellitter, der er følsomme over for synlige bølgelængder, ligner et digitalt eller 35 mm-kamera, optager sollysstråler, der reflekteres fra et objekt. Jo mere sollys en genstand (som vores land og ocean) optager, jo mindre lys reflekteres den ud igen i rummet, og jo mørkere vises disse områder i den synlige bølgelængde. Omvendt ser objekter med høj refleksionsevne eller albedoer (ligesom toppen af skyer) lysest hvid ud, fordi de spretter store mængder lys ud af deres overflader.
Da sollys er påkrævet for at optage synlige satellitbilleder, er de ikke tilgængelige om aftenen og natten over.
Infrarøde kanaler fornemmer varmeenergi afgivet af overflader. Som i synlige billeder, vises varmeste genstande (som f.eks. Land og skyer på lavt niveau), der opsuge varme, mørkest, mens koldere genstande (høje skyer) forekommer lysere.
Vanddamp detekteres for sin energi, der udsendes i det infrarøde til terahertz-spektret. Ligesom synlig og IR skildrer dens billeder skyer, men en ekstra fordel er, at de også viser vand i dens gasformige tilstand. Fugtige luftetunger forekommer en tåget grå eller hvid, mens tør luft er repræsenteret af mørke regioner.
Vanddampbilleder er undertiden farveforbedrede for bedre visning. For forbedrede billeder betyder blues og greener høj fugtighed, og browns, lav fugtighed.