Аба ырайы – салыштырмалуу кыска мөөнөттүү атмосфералык кубулуштардын жыйындысы – ага таасир этүүчү факторлордун көптүгүнө жана алардын таасиринин өзгөрмөлүүлүгүнө байланыштуу алдын ала айтуу кыйын. Жердин атмосферасы татаал динамикалык система, ошондуктан болжолдоонун тактыгын жогорулатуу үчүн ар бир көз ирмемде ар кайсы аймактарда анын абалын эске алуу зарыл. Бир нече ондогон жылдар бою метеорологиялык спутниктер дүйнөлүк масштабда атмосфераны изилдөө үчүн зарыл курал болуп келет.
Космостук аба ырайына байкоолордун башталышы
Космостук аппараттардын метеорологиялык байкоолор үчүн негиздүү жарактуулугун көрсөткөн спутник 1960-жылдын 1-апрелинде учурулган америкалык TIROS-1 болгон.
Спутник космостон биздин планетанын биринчи телекөрсөтүү сүрөтүн жөнөттү. Кийинчерээк ушул типтеги приборлордун негизинде ушундай эле аталыштагы дүйнөлүк метеорологиялык спутник түзүлгөн.система.
СССРдин биринчи метеорологиялык спутниги «Космос-122» 1966-жылы 25-июнда учурулган. Анын бортто оптикалык жана инфракызыл диапазондордо атуу үчүн жабдуулары болгон, булуттардын, муз талааларынын жана кар катмарынын таралышын изилдөөгө, ошондой эле Жердин күндүзгү жана түнкү тарабында атмосферанын температуралык мүнөздөмөлөрүн өлчөөгө мүмкүндүк берген. 1967-жылдан тартып СССРде Метеор системасы иштей баштаган, ал ар кандай максаттар үчүн кийинчерээк иштелип чыккан метеорологиялык системалардын негизин түзгөн.
Ар кайсы өлкөлөрдүн спутниктик аба ырайы системалары
Meteor-Nature, Meteor-2 жана Meteor-3 сыяктуу спутниктердин бир нече сериялары, ошондой эле Resurs сериясындагы аппараттар Метеордун мураскорлору болуп калышты. 2000-жылдардын башынан бери «Метеор-3М» комплексин түзүү улантылды. Мындан тышкары Россиянын метеорологиялык спутниктеринин санына Electro-L комплексинин эки спутниги кирген. Алардын биринчиси орбитада 5 жыл 8 ай иштеген, 2016-жылы байланыш үзүлүп, экинчиси ишин улантууда. Бул сериянын үчүнчү спутнигин учуруу пландаштырылууда.
АКШда TIROS системасынан тышкары Nimbus, ESSA, NOAA, GOES сериясындагы космостук аппараттар иштелип чыккан жана колдонулган. Учурда бир нече NOAA жана GOES сериялары иштеп жатат.
Европалык спутниктик аба ырайы системалары Meteosat, MetOp, ошондой эле токтотулган ЕРС жана Envisat эки мууну менен сунушталат - Европа космостук агенттиги тарабынан Жердин төмөн орбитасына чыгарылган эң чоң түзүлүштөрдүн бири.
Япония («Химавари»), Кытай («Фенгюн»), Индия (INSAT-3DR) жана башка кээ бир мамлекеттердин өздөрүнүн метеорологиялык спутниктери бар.
Спутниктердин түрлөрү
Метеорологиялык комплекстерге кирген космостук аппараттар орбитанын параметрлери боюнча жана ошого жараша арналышы боюнча эки түргө бөлүнөт:
- Геостационардык спутниктер. Алар экватордук тегиздикте, Жердин айлануу багытында, деңиз деңгээлинен 36786 км бийиктикке учурулат. Алардын бурчтук ылдамдыгы планетанын айлануу ылдамдыгына туура келет. Мындай орбиталык мүнөздөмөлөргө ээ болгон бул типтеги спутниктер, эгерде орбитадагы каталар жана гравитациялык аномалиялар менен шартталган флуктуацияларды жана «дрейфтерди» эске албасаңыз, ар дайым бир чекиттен жогору турат. Алар ар дайым жер бетинин болжол менен 42% түзгөн бир аймакты байкашат - жарым шардан бир аз азыраак. Бул спутниктер эң бийик кеңдиктеги аймактарга байкоо жүргүзүүгө мүмкүндүк бербейт жана деталдуу сүрөттү бербейт, бирок алар ири аймактардагы кырдаалга үзгүлтүксүз мониторинг жүргүзүү мүмкүнчүлүгүн берет.
- Уюл спутниктери. Бул типтеги унаалар бир кыйла төмөн орбиталарда - 850дөн 1000 кмге чейин кыймылдайт, мунун натыйжасында алар байкалган аймакты кеңири камтууну камсыз кыла албайт. Бирок, алардын орбиталары сөзсүз түрдө Жердин уюлдарынын үстүнөн өтөт жана бул типтеги бир спутник белгилүү бир сандагы орбиталарда жакшы чечмелөө менен тар (болжол менен 2500 км) тилкелерде планетанын бүт бетин «алып салууга» жөндөмдүү. Күн менен синхрондуу полярдык орбиталарда жайгашкан эки спутниктин бир убакта иштеши менен ар бир аймак6 сааттык интервал.
Метеорологиялык спутниктердин жалпы сүрөттөлүшү жана мүнөздөмөсү
Метеорологиялык байкоолор үчүн арналган космостук аппарат эки модулдан турат: тейлөө модулу (спутник платформасы) жана пайдалуу жүк ташуучу (инструменттер). Тейлөө бөлүмүндө радиатор жана кыймылдаткыч системасы менен бирге ага орнотулган күн панелдеринен энергия менен камсыз кылуучу электр жабдуулары жайгашкан. Жумушчу модулга гелиофизикалык абалды көзөмөлдөө үчүн бир нече антенналар жана сенсорлор менен жабдылган радиотехникалык комплекс туташтырылган.
Мындай аппараттардын учуруу салмагы адатта бир нече тоннага жетет, пайдалуу жүгү бир тоннадан эки тоннага чейин. Метеорологиялык спутниктердин рекордчусу - Европалык Envisat - учуруу салмагы 8 тоннадан ашкан, пайдалуусу - 2 тоннадан ашык 10 × 2,5 × 5 м өлчөмдөрү менен жайгаштырылган панелдер менен анын туурасы 26 метрге жеткен. Америкалык GOES-Rдин өлчөмдөрү 6,1 × 5,6 × 3,9 м, учуруу салмагы дээрлик 5200 кг жана кургак салмагы 2860 кг. Орус Meteor-M №2 корпусунун диаметри 2,5 м, узундугу 5 м, туурасы 14 м орнотулган күн панелдери бар. Спутниктин пайдалуу жүгү болжол менен 1200 кг, учуруу салмагы 2800дөн бир аз азыраак болгон. кг. Теменде «Метеор-М» метеорологиялык спутнигинин № 2 фотосу.
Илимий спутниктик жабдуулар
Эреже катары, аба ырайы спутниктери жабдуулардын бир бөлүгү катары аспаптардын эки түрүн алып жүрүшөт:
- Озор. Алардын жардамы менен кургактыктын жана океандардын бетинин, булуттардын, кар жана муз катмарынын теле жана фотографиялык сүрөттөрү алынат. Бул аппараттардын арасында ар кандай спектрдик диапазондордо (көрүнүүчү, микротолкундуу, инфракызыл) жок дегенде эки көп зоналуу сүрөт тартуу аппараттары бар. Алар ар кандай резолюцияда атышат. Спутниктер ошондой эле радарлардын үстүн сканерлөөчү аппарат менен жабдылган.
- Өлчөө. Бул типтеги приборлордун жардамы менен спутник атмосферанын, гидросферанын жана магнитосферанын абалын чагылдырган сандык мүнөздөмөлөрдү чогултат. Мындай мүнөздөмөлөргө температура, нымдуулук, радиациялык шарттар, геомагниттик талаанын учурдагы параметрлери ж.б. кирет.
Метеорологиялык спутниктин пайдалуу жүгү ошондой эле борттогу маалыматтарды алуу жана берүү тутумун камтыйт.
Жердеги маалыматтарды алуу жана иштетүү
Спутник маалыматты сактоо режиминде да, кийин маалымат пакетин жердеги кабыл алуу жана кайра иштетүү комплексине берүү менен иштей алат жана түз берүүлөрдү жүргүзө алат. Жердеги комплекс тарабынан алынган спутниктик маалыматтар декоддоодон өткөрүлөт, анын жүрүшүндө маалымат убакыт жана картографиялык координаттар менен байланыштырылган. Андан кийин ар кандай космостук аппараттардагы маалыматтар бириктирилип, андан ары визуалдык кабыл алынган сүрөттөрдү түзүү үчүн иштетилет.
Бүткүл дүйнөлүк метеорологиялык уюм «ачык асман» концепциясын кабыл алып, метеорологиялык маалыматка эркин кирүү мүмкүнчүлүгүн жарыялады - шифрленбегенспутниктерден реалдуу убакыт маалыматтар. Бул үчүн сизде тийиштүү кабыл алуучу жабдык жана программа болушу керек.
Эл аралык метеорологиялык байкоо системасы
Бир гана геостационардык орбита бар болгондуктан, аны колдонуу космостук агенттиктер менен ар кайсы өлкөлөрдүн метеорологиялык (ошондой эле башка кызыкдар) кызматтарынын ортосунда координациялоону талап кылат. Ооба, азыркы учурда төмөн полярдык орбиталарды тандап жатканда, координациясыз жасоо мүмкүн эмес. Мындан тышкары, аба ырайынын кооптуу окуяларына (мисалы, тайфундар) спутник аркылуу байкоо жүргүзүү гидрометеорологиялык кызматтардын күч-аракетин бириктирип, тийиштүү маалымат алмашууну талап кылат, анткени аба ырайы мамлекеттик чек араны билбейт.
Аба ырайын болжолдоодо космостук системаларды колдонууга тиешелүү эл аралык маселелерди гармонизациялоо ДСУнун метеорологиялык спутниктери боюнча координациялык тобуна жүктөлөт. Спутниктик аба ырайы системаларын бөлүшүү 1970-жылдары эле башталган. Бул жаатта координациялоо азыр өзгөчө маанилүү. Анткени, геостационардык орбитага жайгаштырылган метеорологиялык спутниктердин эл аралык топ жылдызына көптөгөн өлкөлөрдүн: АКШ, Европа өлкөлөрү, Россия, Индия, Кытай, Япония жана Түштүк Кореянын космостук аппараттары кирет.
Метеорологиядагы космостук технологиянын келечеги
Заманбап аба ырайынын спутниктери Жерди алыстан зонддоонун глобалдык системасынын бир бөлүгү жана ошондуктан олуттуу өнүгүү перспективалары бар.
Биринчиден, алардын табигый кырсыктарга, табигый кырсыктарга, коркунучтуу кубулуштарга мониторинг жүргүзүүгө, климаттын узак мөөнөттүү өзгөрүшүн болжолдоого катышуусун кеңейтүү пландаштырылууда. Экинчиден, Жердин метеорологиялык спутниктери, албетте, атмосферадагы жана гидросферадагы процесстер женунде, ошондой эле прикладдык жана фундаменталдуу илимий маанидеги геомагниттик талаанын абалы женунде билим алуу куралы катары улам кебуреек колдонулушу керек.
