Усовершенствованный микроволновый зонд атмосферы (AMSU) на метеорологических спутниках
Advanced microwave sounding unit
АМСУ: усовершенствованный микроволновый радиометр на метеорологических спутниках для точного измерения температуры и влажности атмосферы. Важен для прогнозов погоды.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Инструмент, установленный на метеорологических спутниках.
Instrument installed on meteorological satellites
Усовершенствованный микроволновой зондирующий блок (AMSU) — это многоканальный микроволновый радиометр, установленный на метеорологических спутниках. Прибор анализирует несколько диапазонов микроволнового излучения от атмосферы для определения профилей температуры и влажности.
The advanced microwave sounding unit (AMSU) is a multi channel microwave radiometer installed on meteorological satellites. The instrument examines several bands of microwave radiation from the atmosphere to perform atmospheric sounding of temperature and moisture levels.
Приложения
Данные AMSU широко используются в прогнозировании погоды. Температуры яркости обрабатываются как можно быстрее и передаются в центры численного прогнозирования погоды (NWP) по всему миру. Эти данные способствуют поддержанию корректной оценки текущего состояния атмосферы, что, в свою очередь, повышает точность прогнозов. Долгосрочные данные AMSU также применяются в климатических исследованиях.
AMSU data is used extensively in weather prediction. Brightness temperatures are processed as quickly as possible and sent to numerical weather prediction (NWP) centers around the world. This data helps keep the assessment of the current state of the atmosphere correct, which in turn helps make predictions more accurate. Long term AMSU records are also used in studies of climate.
История
AMSU A + AMSU B летали вместе на борту 3 спутников NOAA KLM: NOAA 15 (NOAA K), запущенный 13 мая 1998 года; NOAA 16 (NOAA L), запущенный 21 сентября 2000 года; и NOAA 17 (NOAA M), запущенный 24 июня 2002 года. Для NOAA 18 (NOAA N), запущенного 20 мая 2005 года, AMSU B был заменен аналогичным прибором – микроволновым датчиком влажности (MHS). Версии AMSU A также установлены на научном спутнике NASA Aqua и серии EUMETSAT MetOp. На этих космических аппаратах AMSU B заменяется аналогичными микроволновыми датчиками влажности: HSB для Aqua и MHS для MetOp. AMSU являлся усовершенствованием прибора микроволнового зондирования (MSU), включающим в себя возможности стратосферного зондирования (SSU), оба из которых были установлены на TIROS N в 1978 году и продолжали использоваться на спутниках NOAA 6 – NOAA 14. Следующим поколением в этой серии является микроволновой датчик с расширенными технологиями (ATMS), впервые запущенный на Suomi NPP в 2011 году и теперь являющийся стандартным оборудованием на спутниках серии JPSS, первым из которых, NOAA 20, стал спутник, запущенный в 2017 году. AMSU производились компанией Aerojet Corporation в Азузе, штат Калифорния. В настоящее время эта организация входит в состав Northrop Grumman Electronic Systems.
AMSU A + AMSU B have flown together on the 3 NOAA KLM satellites: NOAA 15 (NOAA K), launched May 13, 1998; NOAA 16 (NOAA L), launched September 21, 2000; and NOAA 17 (NOAA M), launched June 24, 2002. For NOAA 18 (NOAA N), launched May 20, 2005, AMSU B was replaced by a similar instrument, the Microwave Humidity Sounder (MHS). Versions of AMSU A also fly on the NASA Aqua Earth science satellite and the EUMETSAT MetOp series. On these spacecraft, AMSU B is replaced by similar microwave humidity sounders: HSB for Aqua and MHS for MetOp. The AMSU was an improvement of the Microwave Sounding Unit (MSU), incorporating capabilities of the Stratospheric Sounding Unit (SSU), both of which had flown on TIROS N in 1978 and continued on the NOAA 6 through NOAA 14 satellites. The next generation in the family is the Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS), first flown on Suomi NPP in 2011 and now standard equipment on the JPSS series of satellites, the first of which, NOAA 20, launched in 2017. AMSUs were manufactured by Aerojet Corporation in Azusa, California. This organization is now part of Northrop Grumman Electronic Systems.
Геометрия наблюдений
AMSU всегда располагаются на полярно-орбитальных спутниках на солнечно-синхронных орбитах. Это приводит к тому, что они пересекают экватор в одно и то же местное солнечное время дважды за каждый оборот. Например, EOS Aqua пересекает экватор в дневное время, двигаясь на север (в восходящей части орбиты) в 13:30 по солнечному времени, и в ночное время, двигаясь на юг (в нисходящей части орбиты) в 1:30 по солнечному времени. Инструменты AMSU непрерывно сканируют в режиме "выметающей метлы". В течение примерно 6 секунд каждого 8-секундного цикла наблюдений AMSU A выполняет 30 измерений с шагом 3,3° от -48° до +48°. Затем он выполняет измерения теплой калибровочной мишени и холодного космоса, прежде чем вернуться в исходное положение для начала следующего сканирования. За эти 8 секунд точка подспутниковой траектории смещается примерно на 45 км, поэтому следующее сканирование будет выполнено на 45 км дальше по траектории. AMSU B, тем временем, выполняет 3 сканирования по 90 измерений каждое с интервалом 1,1°. В течение любых 24 часов происходит примерно 16 оборотов. Почти вся земная поверхность наблюдается либо в дневном, либо в ночном режиме, и часто в обоих. Полярные регионы наблюдаются почти каждые 100 минут.
AMSUs are always situated on polar orbiting satellites in Sun synchronous orbits. This results in their crossing the equator at the same two local solar times every orbit. For example, EOS Aqua crosses the equator in daylight heading north (ascending) at 1:30 pm solar time and in darkness heading south (descending) at 1:30 am solar time. The AMSU instruments scan continuously in a "whisk broom" mode. During about 6 seconds of each 8 second observation cycle, AMSU A makes 30 observations at 3.3° steps from −48° to +48°. It then makes observations of a warm calibration target and of cold space before it returns to its original position for the start of the next scan. In these 8 seconds the subsatellite point moves about 45 km, so the next scan will be 45 km further along the track. AMSU B meanwhile makes 3 scans of 90 observations each, with a spacing of 1.1°. During any given 24 hour period there are approximately 16 orbits. Almost the entire globe is observed in either daylight or nighttime mode, many in both. Polar regions are observed nearly every 100 minutes.