美国宇航局新卫星将观测全球降雨量

最终可以从太空而非地面测量降水

问题:有什么东西长 39.3 英尺,重 8,598 磅,并且可以从太空看到雨滴?

答案:美国宇航局新的雨雪卫星,将于一个月后从日本发射。

这颗卫星被称为全球降水测量核心观测站,或 GPM,是第一颗提供近乎全球范围地球降雨和降雪情况的卫星。


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“降雨和降雪在许多方面影响着我们的日常生活。……飓风、暴风雪、洪水、干旱和山体滑坡等极端降水事件具有重大的社会经济影响,”美国宇航局地球科学飞行项目副主任史蒂文·尼克在昨天举行的新闻发布会上说。

“GPM 通过其核心观测站和卫星星座,将极大地提高我们对全球降水的了解以及预测降水及其后果的能力,”他补充说。

许多发达国家(如美国和欧洲大部分地区)都拥有地面仪器来探测和测量降雨和降雪。

但在世界大部分地区——海洋上、发展中国家和两极附近——降水测量很少,甚至根本不存在。

GPM 卫星有自己的双频雷达仪器来测量降雨量,但也将使用现有卫星上的雷达仪器(包括来自其他国家的卫星)来收集有关全球降水的信息。

它还配备了一个微波成像仪,可以观察到云层所有层面的降水。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的 GPM 副项目科学家盖尔·斯科弗罗尼克·杰克逊表示,该卫星将能够像 CT 扫描一样以三维方式穿透云层,也可以像 X 射线一样完全穿透云层。

及时的信息可以拯救生命
一旦卫星在 2 月下旬发射并在完成 60 天的检查期后,它收集的数据将每三小时向公众开放使用。美国宇航局的科学家表示,这可能会提供一种拯救生命的能力。

“你能想象如果洪水预报和山体滑坡预报能够在数据收集后三小时内,每三小时提供一次估算,全天候提供吗?这意味着应急计划人员可以在必要时进行疏散,”斯科弗罗尼克·杰克逊说。

气候研究人员也将能够使用该卫星收集的降水信息,该卫星的纬度范围从北纬 65 度延伸到南纬 65 度——从阿拉斯加北部到南极半岛。

“目前,我们从加拿大、西伯利亚等内陆地区,尤其是高纬度海洋地区的地面测量中获得的信息非常少,”伊利诺伊大学大气科学家史蒂夫·内斯比特说,他将在卫星发射后使用卫星的数据。

“这有点像降水的黑洞。”

内斯比特说,获得这些偏远地区的降雨和降雪数据将有助于研究人员改进气候模型。极地研究人员最终将能够获得关于降雪量和地点的详细数据。

来自卫星的数据也可能有助于改进加拿大北部、阿尔卑斯山部分地区和美国西部等地的春季径流预报,在这些地区,融雪在为一年中剩余时间供水中发挥着关键作用。

“在美国,我们在落基山脉地区确实有相当广泛的降雪测量分布,但即使有数百个站点,GPM 也将具有如此高的分辨率,以至于我们可以真正开始深入研究我们以前没有研究过的不同区域,”内斯比特说。

气候模型的新数据洪流
科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所的大气科学家克里斯托弗·威廉姆斯一直在与美国宇航局的研究人员合作,改进气候模型表示降雨过程的方式。

到目前为止,他一直使用来自热带降雨测量任务 (TRMM) 的数据,TRMM 是美国宇航局于 1997 年发射的一颗卫星。但 TRMM 仅测量热带地区的降雨量。现在,威廉姆斯将能够与建模人员合作,在全球范围内改进他们表示降雨的方式。

他通过将模型运行与真实世界的测量数据进行比较来做到这一点。例如,如果模型预测会下大雨,而实际上只下了毛毛雨,威廉姆斯就会帮助建模人员调整模型,并找出他们的算法可能遗漏了什么。

新的降水卫星是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和美国宇航局之间的合作项目,已经进行了十多年的工作。尽管其设计寿命只有三年,但它有足够的燃料可以使用 12 或 13 年,美国宇航局官员希望它至少能工作五年。

GPM 发射计划于美国东部时间 2 月 27 日下午 1:07 至 3:07 之间从日本 JAXA 的种子岛宇宙中心进行。

伊利诺伊州的内斯比特在研究生院时,第一颗降水卫星 TRMM 发射了。在他职业生涯的大部分时间里,他都在关注 TRMM 的进展,他认为 GPM 的发射是一个值得庆祝的时刻。内斯比特计划举办一个派对,观看发射直播。

威廉姆斯也对即将到来的发射感到兴奋,并表示发射前的准备工作“令人紧张”。 “我们已经谈论这件事好几年了,现在终于只剩一个月了,”他说。

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