北京时间8月23日5时左右,欧洲航天局(ESA)在法属圭亚那库鲁航天中心发射了全球首颗用于观测地球风场的卫星Aeolus(意为“风神”)。气象学家认为,全球地球观测系统最大的空白之一就是缺乏详细的风测量数据,该卫星将利用紫外线激光测量大气中的风速和风向,有望显著提高气象预报准确度并增加对气候变化的了解。 用紫外激光追踪风速和风向 耗资约5.5亿美元的“风神”任务将使用紫外激光器跟踪大气层最下方30公里处的风速和风向。研究人员在飞机上使用类似的激光器来研究特定地区的风况,但“风神”将是首个覆盖全球的风测绘任务。 太空激光器研制是最大挑战 “风神”的激光器每秒钟能发射激光50次,因此,可用由数十亿个紫外线光子组成的光束照射地球大气层。而有几百个这样的光子将弹开空气分子和粒子,并反射回航天器上搭载的1.5米口径的主望远镜。“风神”不仅能测量反射距离,给出风的高度,而且还能测量当分子来回移动时产生的波长的微小变化。这种“多普勒频移”使科学家能够计算出风的速度和方向。德国航空航天中心大气物理学家奥利弗·瑞特布彻说:“这比仅仅测量返回的信号更具挑战性。” 将改善天气预报精准度 如果“风神”任务按计划运行,其提供的数据可以大幅改善热带地区的天气预报情况。该地区的气象气球相对较少,风与热带地区其他大气因素的耦合度也不高,这意味着,当已知温度和压力等数据时,在此地比在中纬度地区更难以猜测风速和风向。 不过,法国气象学预报机构的气象学家阿兰达·巴斯说,“风神”的激光无法透过厚厚的云层,因此无法渗透到飓风等风暴系统。 “风神”成功发射以后,任务控制器计划在9月开启激光系统,首批数据将于2019年1月底到达,并在4月份之前插入预报系统,目标是在卫星收集风力后不迟于3小时进行测量。 世界气象组织综合全球观测系统负责人拉斯·皮特-瑞思肖贾德说,尽管“风神”的使用寿命为3年,但如果相关技术得到验证,可能为后续风测绘卫星任务铺平道路。
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