世界三大气象卫星对汤加火山成像，为何我们歪得很？与星下点有关 _卫星

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上周六，南太平洋岛国“汤加”洪阿哈阿帕伊岛水下火山剧烈喷发，此次喷发是21世纪以来地球火山的最大喷发，据估测喷发等级达到了VEI强度5～6级。
火山喷发在带来严重自然灾害的同时也考验着人造航天器的实时动态监测能力，世界多颗气象卫星记录下了这一事件。

这是来自大洋彼岸的GOES-17气象卫星成像画面

这是东瀛岛国的向日葵-8气象卫星成像画面

我国风云四号B气象卫星成像画面
话说为什么记录下洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发画面的都是气象卫星？
人们常说航天器可以直播地球，然而对于近地轨道航天器而言，受限于成像高度、成像幅宽、轨道周期等因素，只能对局部区域进行实时成像。比如国际空间站也对此次火山喷发进行了成像作业，但却只能记录火山喷发后火山灰云图像，其对时间敏感性目标的成像能力是很弱的。

国际空间站对洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发的火山灰云成像
而部署于约3.6万公里高度的地球静止轨道气象卫星则不同，它们站得高看得远，可以实时记录几乎半个地球的动态。
对比三家气象卫星成像图像还有一个问题，为什么风云四号B气象卫星成像画面是“最歪”的？

风云四号B对洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发的连续监测影像
这是因为各家地球静止轨道气象卫星基本上都是“各扫门前雪” ，其“星下点”位置的选择主要基于服务本国气象业务需求而定。
比如东瀛岛国，其国土东西跨度小，所以只需要一颗地球静止轨道气象卫星即可满足需求，另外可以部署一颗备份星用以确保在主业务星故障情况下及时补位。大洋彼岸的GOES系列卫星有4颗，也主要是服务西半球。

风云四号B星
地球静止轨道气象卫星星下点区域成像精度最高，随着成像区域远离星下点成像精度也会随之降低。
对洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发成像的风云四号B星的星下点位置是东经123.5度赤道上空，距离洪阿哈阿帕伊岛有61.118度经度差，此图像是其整幅圆盘图像的边缘截取。

风云四号B星可见光圆盘图像（洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发在图像右下角）
与之对比，大洋彼岸的GOES-17气象卫星的星下点是西经137.2度赤道上空，与洪阿哈阿帕伊岛的经度差是38.182度；东瀛岛国的向日葵-8气象卫星星下点是东经140.7度，与洪阿哈阿帕伊岛的经度差是43.918度。由此可见，这两家卫星的经度差远小于风云四号B星，这就是他们的成像画面显得更正的原因。
虽然远离星下点区域的图像会有倾斜，但经过后期几何校正也可以化解这一问题。

经几何校正的洪阿哈阿帕伊岛水下火山喷发图像
既然气象卫星都是服务本国需求，那么各国又是如何掌握全球气象动态的呢？气象卫星一般由两种轨道卫星互补组网作业，除了地球静止轨道气象卫星，还有近地轨道的极轨气象卫星，后者可以实现全球覆盖观测。

世界三大气象卫星对汤加火山成像，为何我们歪得很？与星下点有关

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