气象卫星

气象卫星，是对大气层进行气象观测的人造卫星，属于一种专门的对地观测卫星或遥感卫星，具有范围大、及时迅速、连续完整的特点，并能把云图等气象信息发给地面用户。世界上第一颗气象卫星是1959年2月17日发射的先锋2号卫星，它本来是打算被用来观察云的，但因为它的自转轴不稳定，因此它的数据无法被利用。世界上第一颗成功的气象卫星是美国国家航空航天局1960年4月1日发射的TIROS—1号卫星。TIROS一共运行了78天，它的成功为以后的气象卫星铺平了道路。1988年9月6日，中国首次发射气象卫星。

1、中国的气象卫星

中国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星—“风云一号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美，但由于星上元器件发生故障，它只工作了39天。后成功发射了四颗极轨气象卫星（风云号）和三颗静止气象卫星（风云二号），经历了从极轨卫星到静止卫星，从试验卫星到业务卫星的发展过程。同时还建立了以接收风云卫星为主、兼收国外环境卫星的卫星地面接收和应用系统，在气象减灾防灾、国民经济和国防建设中发挥了显著作用。

目前，我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化，在轨运行的卫星分别是风云一号D星（2002年发射）和风云二号C星（2004年发射）。我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一，是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。

2、主要分类

气象卫星主要有极轨气象卫星和同步气象卫星两大类。

极轨气象卫星

飞行高度约为600～1500千米，卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角，这样的卫星每天在固定时间内经过同一地区2次，因而每隔12小时就可获得一份全球的气象资料。

同步气象卫星

运行高度约35800千米，其轨道平面与地球的赤道平面相重合。从地球上看，卫星静止在赤道某个经度的上空。一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距，从南纬50°到北纬50°，100个纬度跨距，因而5颗这样的卫星就可形成覆盖全球中、低纬度地区的观测网。

3、观测内容

气象卫星主要观测内容包括：

1、卫星云图的拍摄。

2、云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物相位的观测。

3、陆地表面状况的观测，如冰雪和风沙，以及海洋表面状况的观测，如海洋表面温度、海冰和洋流等。

4、大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布。

5、大气中臭氧的含量及其分布。

6、太阳的入射辐射、地气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射。

7、空间环境状况的监测，如太阳发射的质子、α粒子和电子的通量密度。这些观测内容有助于我们监测天气系统的移动和演变；为研究气候变迁提供了大量的基础资料；为空间飞行提供了大量的环境监测结果。

4、技术特点

轨道：气象卫星采用太阳同步轨道或地球静止卫星轨道。为了保证云图的质量，气象卫星的太阳同步轨道呈圆形，偏心率要求小于千分之一，倾角大于90°，高度一般在800～1500公里，以便飞经地球各地区时获取的图像具有相同的光照条件。地球静止轨道气象卫星对位置保持的精度要求不高，东西向为0.5°左右，南北向为1°左右，偏心率小于千分之一。

姿态控制：为了保证云图的图片质量，气象卫星必须具有很高的姿态稳定性。太阳同步轨道气象卫星要求姿态的变化率小于千分之几度每秒，地球静止轨道气象卫星要求姿态的变化率小于0.0002度/秒和小于0.002度每半小时。气象卫星对姿态的控制精度，要求一般为0.5°～1°。

数据传输：气象卫星的数据传输有4种：气象遥感仪器获得的原始数据向地面数据处理中心站传输，常用频段为1700兆赫，数据传输速率较高，最高可达28兆比特/秒；气象遥感仪器获得的数据经卫星上初步处理后，实时向地面发送云图等气象资料，常用频段为137兆赫和1700兆赫，数据传输速率较低；气象遥感仪器获得的数据经传到地面作各种数据处理后，再通过气象卫星向各地广播云图等气象资料，常用频段为1700兆赫；收集地面气象站、海洋自动浮标和设置在无人值守地区的自动气象站所获得的温度、压力、湿度等环境资料，常用频段为401和468兆赫。