卫星|卫星怎么给地球“拍照片”?( 二 )


而静止卫星离地球较远 , 观测精度难免会受到限制 , 我们希望获得更高精度的观测数据就需要极轨卫星 。 极轨卫星(也叫太阳同步卫星)的轨道较静止卫星来说更低 , 约为840km , 绕地球的南北两极运行 。
它的观测方式可以想象成做CT的时候扫描 , 仪器/卫星扫过哪儿 , 就能获得哪个地方的数据;因而卫星的轨道和观测数据的经纬度是可以直接匹配的 , 所以常能听到“一轨数据”的说法 。 举个例子 , CloudSat卫星在2007年07月22日一天内在地球上扫出来是这样的:

卫星|卫星怎么给地球“拍照片”?
本文图片

可以看到它的覆盖范围还是比较小的 。 当然也有卫星在行进的过程中 , 会将探测仪器加上垂直于轨道方向的摆动 , 以此探测到一个面的数据 。 比如左图是GPM卫星的测量的地表降水 , 在红线处画剖面就能得到红线处的降水率剖面(右图):
【卫星|卫星怎么给地球“拍照片”?】
卫星|卫星怎么给地球“拍照片”?
本文图片

存在问题
很明显 , 观测到的每一轨数据中存在时间差 , 按照卫星贴地飞行、粗略估算卫星绕地球一圈的周期约为84分钟 。 我们挑出一轨的数据分析 , 其实很难说这84分钟的数据是同时观测的;挑其中某段数据分析也应当考虑到其时间上的差异 。

卫星|卫星怎么给地球“拍照片”?
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如果我们需要分析全球/地区数据 , 就需要考虑用很多天的数据集合成一张图来表示长时间的平均状态 。 而我们得到的“平均状态”中任何一个点 , 实际上都不是对该点进行长时间连续观测后取平均得到的状态 , 而是时隔很久后再次观测到这个点;且正是因为我们观测不到“同时数据” , 地图上不同点的平均实际是不同时刻的平均 。 有点绕啊 , 反正说这么多就想表达:除了空间分辨率之外 , 时间精度的提升也是个非常重要的事情 。
撰稿:麦李婷
美编:怪伽cc
来源:石头科普工作室
编辑:dogcraft

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