美国国家航空航天局(NASA)的气旋全球导航卫星系统(CYGNSS)正透过云层向下观测,以前所未有的方式观测今年的飓风活动。这个季节已经有5个热带风暴在大西洋上空形成,太平洋已经有20个热带风暴,5个飓风和2个台风。
2016年12月,由西南研究院(SwRI)建造和运行的八颗微卫星星座发射进入热带地区的低倾角、低地球轨道。CYGNSS正在花这些钱飓风季节收集数据以帮助天气预报社区改善现有风暴SwRI空间科学与工程分部的项目主管John Scherrer说。近几十年来,气象预报员极大地改进了预测飓风路径的模型,但预测风暴强度迅速变化的能力却一直滞后。
由于NASA评估了它返回地球的风数据的数量和准确性,Cygnss仍然是一个研究项目。如果今年的风暴数据显示预期的改进,它可能会成为下赛季的近期预测工具。
谢勒说:“我们现在正在热带地区每一个地方测量风速,每天测量两次,持续四个小时。”“这相当于一支由32架飓风猎人飞机组成的机队,全天候在热带地区飞行。”
飓风渗透飞机的范围有限,可以在风暴中只花很短的时间。此外,来自天气卫星的雷达无法穿透飓风中心附近的沉重云来衡量风速和强度。
然而,CYGNSS是通过接收GPS卫星信号来工作的,即使在云层最厚的地方,GPS卫星信号也能穿透云层。这些微型卫星可以放置在一张桌子上,测量GPS卫星信号在海洋表面反射时的散射量。较大的散射表明,由于风速较高,表面波涛汹涌,而风速是风暴强度的关键组成部分。
“在这飓风季节,我们的团队将对我们的地面操作系统进行近实时预测的压力测试,”SwRI的Jillian Redfern说,她是CYGNSS项目和任务运营经理。“我们将从每个地面站的8颗‘微卫星’中向下传输数据,然后通过操作系统将数据传送给科学界,以最大限度地缩短从‘获取’数据到‘使用’数据的时间。我们预计在测试期间,我们的地面接触将从目前的每天4个增加到每天35个。幸运的是,大部分都是自动化的。”
Cygnss经常测量海洋表面风,以监测热带气旋的位置,强度,大小和发展。飞行形成,航天器覆盖了轨道的轨道,在大部分地球飓风生产区,北方和南部的35度。
这张地图显示了2017年2月14日由swri在CYGNSS星座建造的8个航天器中的一个在大约6个小时内测量的海洋表面风。蓝色值表示风速相对较低,而黄色、橙色和红色值表示风速越来越高。图中的最高风速(橙色和红色)与北美东海岸的一个强大的温带气旋有关。(图片来源:西南研究院)
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