ამინდი - შედარებით მოკლევადიანი ატმოსფერული ფენომენების ერთობლიობა - რთულია პროგნოზირება მასზე მოქმედი ფაქტორების დიდი რაოდენობისა და მათი ზემოქმედების ცვალებადობის გამო. დედამიწის ატმოსფერო რთული დინამიური სისტემაა, ამიტომ პროგნოზირების სიზუსტის გასაუმჯობესებლად საჭიროა ყოველ მომენტში გავითვალისწინოთ მისი მდგომარეობა სხვადასხვა რეგიონში. უკვე რამდენიმე ათეული წელია, მეტეოროლოგიური თანამგზავრები აუცილებელი ინსტრუმენტია გლობალური მასშტაბით ატმოსფერული კვლევის ჩასატარებლად.
კოსმოსური ამინდის დაკვირვების დასაწყისი
თანამგზავრი, რომელმაც აჩვენა კოსმოსური ხომალდის ფუნდამენტური ვარგისიანობა მეტეოროლოგიური დაკვირვებისთვის, იყო ამერიკული TIROS-1, რომელიც გაშვებული იყო 1960 წლის 1 აპრილს.
სატელიტმა გადასცა ჩვენი პლანეტის პირველი სატელევიზიო სურათი კოსმოსიდან. შემდგომში, ამ ტიპის მოწყობილობების საფუძველზე, შეიქმნა ამავე სახელწოდების გლობალური მეტეოროლოგიური თანამგზავრი.სისტემა.
სსრკ-ის პირველი მეტეოროლოგიური თანამგზავრი, Cosmos-122, გაუშვა 1966 წლის 25 ივნისს. მას ჰქონდა ბორტზე აღჭურვილობა ოპტიკურ და ინფრაწითელ დიაპაზონში სროლისთვის, რამაც შესაძლებელი გახადა ღრუბლების, ყინულის ველების და თოვლის საფარის განაწილების შესწავლა, ასევე ატმოსფეროს ტემპერატურის მახასიათებლების გაზომვა დედამიწის დღისა და ღამის მხარეებზე. 1967 წლიდან სსრკ-ში დაიწყო ფუნქციონირება მეტეორის სისტემამ, რომელიც საფუძვლად დაედო შემდგომ განვითარებულ მეტეოროლოგიურ სისტემებს სხვადასხვა მიზნებისათვის.
სხვადასხვა ქვეყნის სატელიტური ამინდის სისტემები
თანამგზავრების რამდენიმე სერია, როგორიცაა Meteor-Nature, Meteor-2 და Meteor-3, ისევე როგორც Resurs სერიის მოწყობილობები, გახდა მეტეორის მემკვიდრეები. 2000-იანი წლების დასაწყისიდან გაგრძელდა Meteor-3M კომპლექსის შექმნა. გარდა ამისა, რუსეთის მეტეოროლოგიური თანამგზავრების რაოდენობა მოიცავდა Electro-L კომპლექსის ორ თანამგზავრს. პირველთან, რომელიც ორბიტაზე მუშაობდა 5 წელი და 8 თვე, კავშირი 2016 წელს დაიკარგა, მეორე კი აგრძელებს მუშაობას. ამ სერიის მესამე თანამგზავრის გაშვება იგეგმება.
აშშ-ში, TIROS სისტემის გარდა, შეიქმნა და გამოიყენებოდა Nimbus, ESSA, NOAA, GOES სერიის კოსმოსური ხომალდები. რამდენიმე NOAA და GOES სერია ამჟამად მუშაობს.
ევროპული სატელიტური ამინდის სისტემები წარმოდგენილია Meteosat-ის, MetOp-ის ორი თაობით, ისევე როგორც შეწყვეტილი ERS და Envisat - ერთ-ერთი უდიდესი მოწყობილობა, რომელიც ევროპის კოსმოსური სააგენტოს მიერ დედამიწის დაბალ ორბიტაზე გაუშვა.
იაპონიას ("ჰიმავარი"), ჩინეთს ("ფენგიუნ"), ინდოეთს (INSAT-3DR) და ზოგიერთ სხვა ქვეყანას აქვთ საკუთარი მეტეოროლოგიური თანამგზავრები.
თანამგზავრების ტიპები
მეტეოროლოგიურ კომპლექსებში შემავალი კოსმოსური ხომალდები ორბიტის პარამეტრების და შესაბამისად დანიშნულების მიხედვით იყოფა ორ ტიპად:
- გეოსტაციონარული თანამგზავრები. ისინი გაშვებულია ეკვატორულ სიბრტყეში, დედამიწის ბრუნვის მიმართულებით, ზღვის დონიდან 36786 კმ სიმაღლეზე. მათი კუთხური სიჩქარე შეესაბამება პლანეტის ბრუნვის სიჩქარეს. ასეთი ორბიტალური მახასიათებლებით, ამ ტიპის თანამგზავრები ყოველთვის ერთსა და იმავე წერტილზე მაღლა დგანან, თუ არ გაითვალისწინებთ ორბიტაზე არსებული შეცდომებით და გრავიტაციული ანომალიებით გამოწვეულ რყევებს და „დრიფტს“. ისინი მუდმივად აკვირდებიან ერთ ფართობს, რაც დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 42%-ს შეადგენს – ნახევარსფეროზე ოდნავ ნაკლები. ეს თანამგზავრები არ იძლევა უმაღლესი განედების რეგიონებზე დაკვირვების საშუალებას და არ იძლევა დეტალურ სურათს, მაგრამ ისინი უზრუნველყოფენ სიტუაციის უწყვეტი მონიტორინგის შესაძლებლობას დიდ რეგიონებში.
- პოლარული თანამგზავრები. ამ ტიპის მანქანები მოძრაობენ გაცილებით დაბალ ორბიტებზე - 850-დან 1000 კმ-მდე, რის შედეგადაც ისინი არ უზრუნველყოფენ დაკვირვებული ტერიტორიის ფართო დაფარვას. ამასთან, მათი ორბიტები აუცილებლად გადის დედამიწის პოლუსებზე და ამ ტიპის ერთ თანამგზავრს შეუძლია "ამოიღოს" პლანეტის მთელი ზედაპირი ვიწრო (დაახლოებით 2500 კმ) ზოლებით კარგი გარჩევადობით გარკვეული რაოდენობის ორბიტებში. მზის სინქრონულ პოლარულ ორბიტებზე მდებარე ორი თანამგზავრის ერთდროული მოქმედებით, თითოეული რეგიონი გამოკვლეულიაინტერვალი 6 საათის განმავლობაში.
მეტეოროლოგიური თანამგზავრების ზოგადი აღწერა და მახასიათებლები
მეტეოროლოგიური დაკვირვებისთვის განკუთვნილი კოსმოსური ხომალდი შედგება ორი მოდულისგან: სერვისის მოდულისგან (სატელიტური პლატფორმა) და ტვირთამზიდის (ინსტრუმენტები). სერვის განყოფილებაში განთავსებულია ენერგეტიკული მოწყობილობა, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიას მასზე დამონტაჟებული მზის პანელებიდან, რადიატორთან და მამოძრავებელ სისტემასთან ერთად. სამუშაო მოდულთან არის დაკავშირებული რადიოსაინჟინრო კომპლექსი, რომელიც აღჭურვილია რამდენიმე ანტენით და სენსორებით ჰელიოფიზიკური სიტუაციის მონიტორინგისთვის.
ასეთი მოწყობილობების გაშვების წონა ჩვეულებრივ აღწევს რამდენიმე ტონას, ტვირთამწეობა ერთიდან ორ ტონამდეა. მეტეოროლოგიურ თანამგზავრებს შორის რეკორდსმენი - ევროპული Envisat - ჰქონდა გაშვების წონა 8 ტონაზე მეტი, სასარგებლო - 2 ტონაზე მეტი ზომები 10 × 2.5 × 5 მ. განლაგებული პანელებით, მისი სიგანე 26 მეტრს აღწევდა. ამერიკული GOES-R-ის ზომებია 6.1 × 5.6 × 3.9 მ, თითქმის 5200 კგ გაშვების წონით და 2860 კგ მშრალი წონით. რუსული Meteor-M No2 აქვს სხეულის დიამეტრი 2,5 მ, სიგრძე 5 მ, სიგანე განლაგებული მზის პანელებით 14 მ. თანამგზავრის დატვირთვა დაახლოებით 1200 კგ, გაშვების წონა იყო 2800-ზე ოდნავ ნაკლები. კგ. ქვემოთ მოცემულია მეტეოროლოგიური თანამგზავრის "Meteor-M" No2 ფოტო.
სამეცნიერო სატელიტური აღჭურვილობა
როგორც წესი, ამინდის თანამგზავრები თავიანთი აღჭურვილობის შემადგენლობაში ატარებენ ორი ტიპის ინსტრუმენტს:
- მიმოხილვა. მათი დახმარებით მიიღება ხმელეთისა და ოკეანეების ზედაპირის, ღრუბლების, თოვლისა და ყინულის საფარის სატელევიზიო და ფოტოგრაფიული სურათები. ამ მოწყობილობებს შორის არის მინიმუმ ორი მრავალზონიანი გამოსახულების მოწყობილობა სხვადასხვა სპექტრულ დიაპაზონში (ხილული, მიკროტალღური, ინფრაწითელი). ისინი ისვრიან სხვადასხვა რეზოლუციით. თანამგზავრები ასევე აღჭურვილია სარადარო ზედაპირის სკანირების მოწყობილობით.
- გაზომვა. ამ ტიპის ინსტრუმენტების საშუალებით თანამგზავრი აგროვებს რაოდენობრივ მახასიათებლებს, რომლებიც ასახავს ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროს და მაგნიტოსფეროს მდგომარეობას. ასეთი მახასიათებლები მოიცავს ტემპერატურას, ტენიანობას, გამოსხივების პირობებს, გეომაგნიტური ველის მიმდინარე პარამეტრებს და ა.შ.
მეტეოროლოგიური თანამგზავრის დატვირთვა ასევე მოიცავს ბორტზე მონაცემების შეძენისა და გადაცემის სისტემას.
მონაცემების მიღება და დამუშავება დედამიწაზე
სატელიტს შეუძლია იმუშაოს როგორც ინფორმაციის შენახვის რეჟიმში, მონაცემთა პაკეტის შემდგომი გადაცემით მიწის მიმღებ და გადამამუშავებელ კომპლექსში, ასევე განახორციელოს პირდაპირი გადაცემა. სახმელეთო კომპლექსის მიერ მიღებული სატელიტური მონაცემები ექვემდებარება დეკოდირებას, რომლის დროსაც ინფორმაცია დაკავშირებულია დროისა და კარტოგრაფიული კოორდინატებით. შემდეგ სხვადასხვა კოსმოსური ხომალდის მონაცემები გაერთიანებულია და შემდგომ მუშავდება ვიზუალურად აღქმადი სურათების შესაქმნელად.
მსოფლიო მეტეოროლოგიურმა ორგანიზაციამ მიიღო "ღია ცის" კონცეფცია, გამოაცხადა თავისუფალი წვდომა მეტეოროლოგიურ ინფორმაციაზე - დაშიფრულირეალურ დროში მონაცემები თანამგზავრებიდან. ამისათვის თქვენ უნდა გქონდეთ შესაბამისი მიმღები მოწყობილობა და პროგრამული უზრუნველყოფა.
მეტეოროლოგიური დაკვირვების საერთაშორისო სისტემა
იმის გამო, რომ არსებობს მხოლოდ ერთი გეოსტაციონარული ორბიტა, მისი გამოყენება მოითხოვს კოორდინაციას კოსმოსურ სააგენტოებსა და სხვადასხვა ქვეყნის მეტეოროლოგიურ (ისევე, როგორც სხვა დაინტერესებულ) სამსახურებს შორის. დიახ, და ახლა დაბალი პოლარული ორბიტების არჩევისას კოორდინაციის გარეშე შეუძლებელია. გარდა ამისა, საშიში ამინდის მოვლენების (როგორიცაა ტაიფუნების) სატელიტური მონიტორინგი აუცილებელს ხდის ჰიდრომეტეოროლოგიური სამსახურების ძალისხმევის გაერთიანებას და შესაბამისი ინფორმაციის გაცვლას, რადგან ამინდი არ იცნობს სახელმწიფო საზღვრებს.
მეტეოროლოგიური თანამგზავრების საკოორდინაციო ჯგუფის პასუხისმგებლობაა WMO-ს ფარგლებში კოსმოსური სისტემების გამოყენებასთან დაკავშირებული საერთაშორისო საკითხების ჰარმონიზაცია. სატელიტური ამინდის სისტემების გაზიარება დაიწყო ჯერ კიდევ 1970-იან წლებში. ამ სფეროში კოორდინაცია ახლა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. გეოსტაციონალურ ორბიტაზე მოთავსებული მეტეოროლოგიური თანამგზავრების საერთაშორისო თანავარსკვლავედი მოიცავს კოსმოსურ ხომალდებს მრავალი ქვეყნიდან: შეერთებული შტატებიდან, ევროპის ქვეყნებიდან, რუსეთიდან, ინდოეთიდან, ჩინეთიდან, იაპონიიდან და სამხრეთ კორეიდან.
კოსმოსური ტექნოლოგიების პერსპექტივები მეტეოროლოგიაში
თანამედროვე ამინდის თანამგზავრები დედამიწის გლობალური დისტანციური ზონდირების სისტემის ნაწილია და, როგორც ასეთებს, აქვთ განვითარების სერიოზული პერსპექტივები.
პირველ რიგში, იგეგმება მათი მონაწილეობის გაფართოება ბუნებრივი საფრთხის, სტიქიური უბედურებების, საშიში მოვლენების მონიტორინგში, კლიმატის გრძელვადიანი ცვლილების პროგნოზირებაში. მეორეც, დედამიწის მეტეოროლოგიური თანამგზავრები, რა თქმა უნდა, სულ უფრო მეტად უნდა იქნას გამოყენებული, როგორც ატმოსფეროში და ჰიდროსფეროში მიმდინარე პროცესების, ასევე გეომაგნიტური ველის მდგომარეობის შესახებ ცოდნის მისაღებად, როგორც გამოყენებითი, ასევე ფუნდამენტური სამეცნიერო მნიშვნელობის შესახებ.
