Il ne fait aucun doute sur une image satellite de nuages ou d'ouragans. Mais à part reconnaître les images des satellites météorologiques, que savez-vous des satellites météorologiques?
Dans ce diaporama, nous allons explorer les bases, de la façon dont les satellites météorologiques fonctionnent à la façon dont l'imagerie produite à partir d'eux est utilisée pour prévoir certains événements météorologiques.
Comme les satellites spatiaux ordinaires, les satellites météorologiques sont des objets artificiels qui sont lancés dans l'espace et laissés en cercle ou en orbite autour de la Terre. Sauf au lieu de retransmettre des données vers la Terre qui alimentent votre téléviseur, votre radio XM ou votre GPS système de navigation au sol, ils nous transmettent des données météorologiques et climatiques qu’ils nous des photos.
Tout comme les vues sur le toit ou au sommet d'une montagne offrent une vue plus large de votre environnement, la position d'un satellite météorologique de plusieurs centaines à des milliers de kilomètres au-dessus de la surface de la Terre permet que le temps dans une partie voisine des États-Unis ou qui n'a même pas encore pénétré les frontières de la côte ouest ou est, soit observé. Cette vue étendue aide également
météorologues repérer les systèmes et les modèles météorologiques des heures ou des jours avant d'être détectés par des instruments d'observation de surface, comme radar météorologique.Comme les nuages sont des phénomènes météorologiques qui "vivent" le plus haut dans l'atmosphère, les satellites météorologiques notoire pour la surveillance des nuages et des systèmes de nuages (tels que les ouragans), mais les nuages ne sont pas la seule chose ils voient. Les satellites météorologiques sont également utilisés pour surveiller les événements environnementaux qui interagissent avec l'atmosphère et ont une vaste superficie, comme les incendies de forêt, les tempêtes de poussière, la couverture de neige, la glace de mer et les températures océaniques.
Maintenant que nous savons ce que sont les satellites météorologiques, jetons un coup d'œil aux deux types de satellites météorologiques qui existent et aux événements météorologiques qu'ils détectent le mieux.
Les États-Unis exploitent actuellement deux satellites en orbite polaire. Appelé POES (abréviation de POES Polar Opérir Eenvironnement Satellite), l’une opère le matin et l’autre le soir. Les deux sont collectivement appelés TIROS-N.
TIROS 1, le premier satellite météorologique existant, était en orbite polaire, ce qui signifie qu'il traversait les pôles Nord et Sud chaque fois qu'il tournait autour de la Terre.
Des satellites en orbite polaire entourent la Terre à une distance relativement proche de celle-ci (à environ 500 miles au-dessus de la surface de la Terre). Comme vous pourriez le penser, cela les rend capables de capturer des images haute résolution, mais l'inconvénient d'être si proches est qu'ils ne peuvent "voir" qu'une bande étroite de zone à la fois. Cependant, parce que la Terre tourne d'ouest en est sous le trajet d'un satellite en orbite polaire, le satellite dérive essentiellement vers l'ouest à chaque révolution de la Terre.
Les satellites en orbite polaire ne traversent jamais le même endroit plus d'une fois par jour. C'est bon pour fournir une image complète de ce qui se passe en termes de météo à travers le monde, et pour pour cette raison, les satellites en orbite polaire sont les meilleurs pour les prévisions météorologiques à long terme et les conditions de surveillance comme El Niño et le trou d'ozone. Cependant, ce n'est pas si bon pour suivre le développement de tempêtes individuelles. Pour cela, nous dépendons de satellites géostationnaires.
Les États-Unis exploitent actuellement deux satellites géostationnaires. Surnommé GOES pour "gostationnaire Operational Eenvironnement Satellites, "l’un veille sur la côte Est (GOES-Est) et l’autre sur la côte Ouest (GOES-Ouest).
Six ans après le lancement du premier satellite en orbite polaire, des satellites géostationnaires ont été mis en orbite. Ces satellites "s'assoient" le long de l'équateur et se déplacent à la même vitesse que la Terre tourne. Cela leur donne l'apparence de rester immobile au même point au-dessus de la Terre. Il leur permet également de visualiser en continu la même région (les hémisphères nord et ouest) tout au long de la au cours d'une journée, ce qui est idéal pour surveiller la météo en temps réel pour une utilisation dans les prévisions météorologiques à court terme, comme avertissements de temps violent.
Quelle est une chose que les satellites géostationnaires ne font pas si bien? Prenez des images nettes ou "voyez" les pôles ainsi que c'est un frère en orbite polaire. Pour que les satellites géostationnaires suivent le rythme de la Terre, ils doivent orbiter à une plus grande distance de celle-ci (une altitude de 22 236 milles (35 786 km) pour être exact). Et à cette distance accrue, les détails de l'image et les vues des pôles (en raison de la courbure de la Terre) sont perdus.
Des capteurs délicats à l'intérieur du satellite, appelés radiomètres, mesurent le rayonnement (c'est-à-dire l'énergie) émis par la surface de la Terre, dont la plupart sont invisibles à l'œil nu. Les types de satellites météo-énergie mesurés entrent dans trois catégories du spectre électromagnétique de la lumière: visible, infrarouge et infrarouge à térahertz.
L'intensité du rayonnement émis dans ces trois bandes, ou «canaux», est mesurée simultanément, puis stockée. Un ordinateur attribue une valeur numérique à chaque mesure dans chaque canal, puis les convertit en un pixel à échelle de gris. Une fois que tous les pixels sont affichés, le résultat final est un ensemble de trois images, chacune montrant où ces trois différents types d'énergie "vivent".
Les trois diapositives suivantes montrent la même vue des États-Unis mais prise du visible, de l'infrarouge et de la vapeur d'eau. Pouvez-vous remarquer les différences entre chacun?
Les images du canal de lumière visible ressemblent à des photographies en noir et blanc. En effet, comme pour un appareil photo numérique ou 35 mm, les satellites sensibles aux longueurs d'onde visibles enregistrent des rayons de soleil réfléchis par un objet. Plus un objet absorbe la lumière du soleil (comme notre terre et notre océan), moins il réfléchit la lumière dans l'espace et plus ces zones apparaissent sombres dans la longueur d'onde visible. Inversement, les objets à réflectivité élevée, ou albédos (comme les sommets des nuages) apparaissent d'un blanc éclatant car ils réfléchissent de grandes quantités de lumière sur leurs surfaces.
Étant donné que la lumière du soleil est requise pour capturer des images satellites visibles, elles ne sont pas disponibles le soir et la nuit.
Les canaux infrarouges détectent l'énergie thermique dégagée par les surfaces. Comme dans l'imagerie visible, les objets les plus chauds (tels que la terre et les nuages bas) qui absorbent la chaleur apparaissent les plus sombres, tandis que les objets plus froids (les nuages élevés) apparaissent plus brillants.
Vapeur d'eau est détecté pour son énergie émise dans la plage infrarouge à térahertz du spectre. Comme le visible et l'IR, ses images représentent des nuages, mais un avantage supplémentaire est qu'elles montrent également de l'eau à l'état gazeux. Les langues d'air humides apparaissent en gris ou blanc brumeux, tandis que l'air sec est représenté par des régions sombres.
Les images de vapeur d'eau sont parfois rehaussées de couleurs pour une meilleure visualisation. Pour des images améliorées, les bleus et les verts signifient une humidité élevée et les bruns, une humidité faible.