气象卫星能够快速提供丰富的多光谱数字动态信息,仅仅用于天气预报,无疑是一种浪费。气象科学家不断地探索和总结,发现它可以在许多非气象领域加以应用。
其中植被遥感是气象卫星在非气象领域中最为广泛和成熟的应用之一。通过作物的长势情况,评估小麦产量的实验获得成功。进而扩大到玉米、水稻产量的评估。还可以根据作物区的水汽情况,指导作物灌溉节约用水。
通过气象卫星分析河流入口处泥沙扩散情况,为海港建设选址提供可靠的依据。
气象卫星的遥感器对森林火灾更为敏感,一旦发生火灾,很快就能给予报告,并进一步对火情进行监视,指导抢险救火工作的顺利进行。
美国旧金山区域服务中心,利用气象卫星资料向渔民发布海面温度分布图,给出冷暖水域交界的锋面位置,帮助渔民寻找渔场,仅燃料费1年就节约了58万美元,加上捕鱼量的增加,效益是非常显著的。
美国有许多河流的水源主要来自融雪,因此,积雪覆盖情况对洪水报警、水力发电、生活用水、农业灌溉等水资源管理关系重大。所以,每年要制作大量的冰雪覆盖图。过去用飞机测绘制图,仅内华达山脉20条河流流域,每次就需耗资2万美元;现改用气象卫星测绘,每次只要2个工作日,耗资200美元,每年可节约开支100万美元。
气象卫星利用油气微渗漏的探测,在矿产勘查中寻找油气资源。我国就利用卫星遥感资料,在西藏地区发现了含油地质构造的线索,从而推翻了西藏地区无油气的论断。利用气象卫星还可以勘查浅层地下水资源。
蝗虫的繁殖和迁徙与温度、湿度、土壤水分含量和农作物生长状态等因素密切相关,因此,气象卫星可以通过对上述参数的监测,从而对蝗灾进行预报。一旦发现某一地区的环境因素达到容易诱发蝗灾的时候,立即通知有关部门,赶赴现场喷洒农药,把蝗灾消灭在萌芽之中。为此,西非、中亚和北非等蝗虫高发区,每年农作物减少损失20%以上。
在我国,作为气象服务的重要支撑,气象卫星在台风、暴雨、强对流、锋面、季风型热带辐合带等天气系统的监测方面发挥着无法替代的作用。
我国自有了卫星云图,在西太平洋和南海上,没有漏报过一个热带低压和台风,使商船、渔船及沿海人民减少了生命财产的损失,经济效益可观。同时,在使用和分析云图基础上,总结和编制出一个使用卫星云图预报台风的流程。卫星云图揭示了青藏高原天气系统的新情况,如孟加拉湾风暴越过“世界屋脊”等,使人们对高原大气变迁有进一步的了解。卫星云图在暴风天气分析和预报中,也起了重要作用,如1981年夏季四川盆地和1983年7月底陕西安康地区的两次百年不遇的特大暴雨预报中,以卫星云图作依据,参考了常规观测资料,准确地预报暴雨来临,从而减少了生命财产的损失。1985年8月,我国东北三省受到6、8、9号台风的袭击,河水暴涨,泛滥成灾。卫星云图帮助气象人员及早作出正确的预报,使人民免受损失。难怪有群众说,气象卫星是监视灾害性天气的“空中千里眼”。卫星云图还为1981年长江抗洪抢险作出贡献,卫星云图告诉人们每天洪水变化情况,长江沿岸人民根据洪水变化趋势,及时做好了防汛工作。1985年8月,中国东北三省受到6、8、9号强台风的袭击,河水暴涨,泛滥成灾。由于气象部门根据卫星云图及早地做出了正确的预报,大大减少了损失。1986年4月21日14时,中国国家气象局卫星气象中心根据卫星红外云图,及时发现了内蒙兴安盟长70~80千米、宽25千米的森林大火。有关部门接到警报,立即进行紧急动员,及时扑灭了这次可能造成巨大损失的山火。另外,被命名为“卡拉”和“卡米尔”的飓风曾被国际气象组织准确测出,及时地组织30万人撤离,挽救了5万人的生命。而令人记忆犹新的1998年的大洪水,也因为气象卫星提前两个月做出了预警,国家随之采取了一些相关的防范措施,使损失减少到最低。2004年的超强台风“云娜”的强度和移动路径与曾经在97年造成重大经济损失的9711号台风非常相似,借助于气象卫星所提供的准确初始场,中国气象局制作了准确的台风登陆警报,由于采取了应急响应措施,人员财产损失明显降低。从统计结果看,2004年,全国因台风、暴雨等引发的洪涝灾害死亡、失踪人数仅是90年代年平均水平的32.6%,直接经济损失仅是90年代的59.7%。
在社会经济迅速发展的今天,大雾对公路、铁路、航空、航运、城市供电产生着严重的影响。2002年由于大雾造成的航班延误多达上千次,数万人次滞留机场,近万艘船只航运受阻。气象卫星具有覆盖范围大、观测频次高、信息源可靠、直接投入成本低的特点。近几年来,中国气象局及其下属省市气象局以风云气象卫星为主有效地开展了大雾监测和预报业务,取得了显著效果。
2000年后,沙尘暴频频光顾大中城市,它不仅严重影响人们的生活,也对环境造成严重危害,仅1993年“五·五黑风”的一次沙尘暴过程就导致67人死亡、20人失踪,经济直接损失2.45亿元。由于西部地区气象观测站点稀少,对西部地区沙尘活动的有效监测主要依靠气象卫星来解决。2002年沙尘暴卫星遥感监测系统投入业务化运行,当年监测到不同强度的沙尘暴过程12次。
为服务2008年北京奥运,中国气象卫星家族成员齐上阵。当时在轨运行的极轨卫星“风云1号”D星,静止卫星“风云2号”C、D双星,处于在轨测试阶段的中国新一代极轨卫星“风云3号”A星,擦亮眼睛,监测北京奥运期间的风云变幻。“风云2号”C、D星两颗“姊妹星”,形成“双星观测、互为备份”的格局,在中国上空3.6万千米的高度上静观天气变化;而“风云1号”D星和“风云3号”A星则围绕地球南北两极不断旋转,对天气进行全球、全天候、三维和定量化探测。一动一静的配合,让奥运期间的风云变化全都落入卫星的监视范围内。
我国海洋、航空交通、农业等许多部门也广泛利用卫星气象资料,譬如,我国的“泰罗斯N号”地面接收处理系统,不仅能为气象科研人员提供大量的气象资料,而且使气象卫星资料得到更广泛的应用,如海冰监视、渔场分布和渔情预报、冬小麦估产、植被监测、区域地质构造绘制、高原冰雪分析等方面。
未来全球静止气象卫星、极轨气象卫星和资源卫星与其他对地观测卫星一起,将组成功能强大的全球对地观测网,人类将迎来卫星对地遥感新的发展时期。
知识点卫星云图
卫星云图是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。利用卫星云图可以识别不同的天气系统,确定它们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析和天气预报提供依据。在海洋、沙漠、高原等缺少气象观测台站的地区,卫星云图所提供的资料,弥补了常规探测资料的不足,对提高预报准确率起了重要作用。根据卫星上仪器装置的不同,卫星云图可以分成两类:一类是由卫星上电视照相机所拍摄的云图,即电视云图;另一类是由辐射仪对地球大气进行扫描探测得到的云图。