QuikSCAT – palydovas sklaidos matuoklis: vėjo greitis ir kryptis virš vandenynų
QuikSCAT palydovas — NOAA vėjo greičio ir krypties matavimai virš vandenynų. Sužinok apie duomenų spragas ir riziką orų prognozėms bei uraganų stebėjimui.
QuikSCAT (Quick Scatterometer) – tai Žemės stebėjimo palydovas su SeaWinds tipo sklaidos matuokliu, skirtas matuoti paviršinius vėjo greičio ir krypties laukus virš vandenynų. Jį paleido 1999 m., ir duomenys plačiai naudojami tiek mokslo tyrimuose, tiek operatyviose orų prognozėse; NOAA naudoja šiuos duomenis jūrinei meteorologijai ir ciklonų stebėsenai. QuikSCAT skleidžia radaro impulsus ir matuoja atspindį (backscatter) nuo bangų paviršiaus, iš ko, naudojant geofizikines modelio funkcijas, gaunamos vėjo vertės 10 m aukštyje virš jūros paviršiaus.
Kaip veikia sklaidos matuoklis
Sklaidos matuoklis (scatterometer) nėra vėjo matuoklis fizine prasme, o aktyvus mikrobangų radaro prietaisas. SeaWinds darbe naudojamas Ku-bangos radijo dažnis ir besisukantis siųstuvo-imtuvo elementas: prietaisas apima platų juostos (swath) plotį, leidžiant nuolat dengtis didelius vandenynų plotus. Remiantis radariniu atspindžiu nuo bangų struktūros, nustatoma ne tik vėjo greitis, bet ir kryptis. Toks matavimas yra ypač vertingas toli nuo krantų, kur meteorologiniai duomenys iš laivų ir platformų yra reti.
Istorinis kontekstas ir prieinamumas
QuikSCAT buvo paleistas kaip „greito atkūrimo“ misija, siekiant užpildyti duomenų spragą po to, kai 1997 m. prarastas NASA sklaidos matuoklis NSCAT. Palydovas skrieja Saulės sinchroninėje žemoje Žemės orbitoje, todėl gauna reguliarią apžvalgą tų pačių regionų skirtingų paros laikų metu. Duomenys buvo prieinami operatyviai ir plačiai integruoti į modelius, žemėlapius ir viešas paslaugas.
Privalumai ir ribotumai
QuikSCAT teikia unikalią informaciją apie vėjo vektorius (ocean vector winds), kuri pagerina ciklonų stebėjimą, jūrų prognozes ir numerinių modelių pradines sąlygas. Tačiau sklaidos matuokliai turi ir apribojimų: netikslumų gali sukelti intensyvios liūtys (radaro signalą slopina krituliai), artumas krantui, ledas ar stiprios bangos; taip pat jokios paviršiaus priemonės negali visiškai pakeisti palydovinių horizontalios aprėpties privalumų.
Atsarginiai sprendimai ir alternatyvos
Po to, kai 2003 m. sugedo ADEOS II palydovas, kuris turėjo pakeisti NSCAT, QuikSCAT tapo vienu iš pagrindinių JAV turimų instrumentų vėjo matavimams orbitoje. Tačiau kitos organizacijos taip pat turi savo instrumentų – Europos kosmoso agentūra orbitoje eksploatavo instrumentus, kurie teikė panašaus tipo informaciją, pavyzdžiui, ASCAT ant MetOp ir kiti radarai (Envisat turėjo skirtingo tipo radarinius jutiklius). Tai padeda užtikrinti tam tikrą atsarginį pajėgumą, bet skirtingi instrumentai gali veikti skirtinguose bangų dažniuose (C- ar Ku-banga) ir turėti skirtingas charakteristikas.
Avarijų rizika ir poveikis prognozėms
Dėl techninių gedimų, įskaitant tai, kad tam tikromis progomis veikė atsarginis siųstuvas ir kildavo kitų gedimų, QuikSCAT eksploatacija buvo jautri sutrikimams. Tokie gedimai gali bet kada nutraukti arba sumažinti duomenų srautą, o tai kelia riziką tiksliai prognozuoti ypač pavojingus reiškinius, tokius kaip atogrąžų ciklonai, kai palydovinė jūrinė informacija yra itin vertinga.
Polemika dėl atsarginių planų
2007 m. birželio pradžioje Nacionalinio uraganų centro Floridoje direktorius Billas Proenza sulaukė kritikos po to, kai viešai kritikavo savo NOAA vadovus už, jo nuomone, nepakankamą pasirengimą ir atsarginio plano trūkumą, jeigu QuikSCAT nustotų veikti. Ši diskusija iškėlė platesnį klausimą apie tai, kaip svarbu turėti daugiakanalius palydovinius pajėgumus ir kaip valdymo institucijos priima sprendimus dėl prioritetų ir investicijų naujiems instrumentams.
Išvados
QuikSCAT ilgus metus teikė vertingus paviršinių vėjų duomenis, kurie pagerino orų modelius ir jūrų saugumą. Tačiau palydovai sensta ir gali sugesti, todėl būtina turėti alternatyvias priemones ir nuoseklius atsarginius planus. Tęstiniai sklaidos matuoklių projektai ir kiti radariniai jutikliai (pvz., ASCAT ant MetOp) padeda mažinti priklausomybę nuo vieno instrumento ir užtikrina pastovesnį duomenų srautą operatyviai meteorologijai bei klimato tyrimams.
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra "QuikSCAT" palydovas?
A: "QuikSCAT" (Quick Scatterometer) yra Žemės stebėjimo palydovas, kuris NOAA teikia informaciją apie vėjo greitį ir kryptį virš vandenynų.
K: Kodėl buvo sukurta QuikSCAT misija?
A.: Jis buvo sukurtas siekiant užpildyti spragą, atsiradusią dėl 1997 m. birželio mėn. prarastų NASA sklaidytuvo (NSCAT) duomenų.
K: Kokioje orbitoje yra QuikSCAT?
A: QuikSCAT yra Saulės sinchroninėje žemoje Žemės orbitoje.
K: Kodėl šiuo metu QuikSCAT yra svarbus?
A. Kadangi 2003 m. sugedo ADEOS II palydovas, turėjęs pakeisti NSCAT, šiuo metu "QuickSCAT" yra vienintelis JAV priklausantis prietaisas orbitoje, kuriuo matuojami paviršiniai vėjai virš vandenynų.
K: Kas yra "Envisat"?
A: Envisat yra Europos kosmoso agentūrai priklausantis sklaidos matuoklis, kuris taip pat yra orbitoje.
K.: Kokia problema kyla dėl Envisat, kai buvo rašomas šis tekstas?
A.: Teksto rašymo metu "Envisat" veikė su atsarginiu siųstuvu ir turėjo kitų problemų, todėl bet kuriuo metu galėjo sugesti, o tai kėlė pavojų orų prognozėms dėl galimai pavojingų atogrąžų ciklonų.
K: Kodėl 2007 m. birželio pradžioje Nacionalinio uraganų centro Floridoje direktorius Billas Proenza buvo apšaudytas?
A: Jis kritikavo savo NOAA vadovus už tai, kad šie nesudarė atsarginio plano, kaip pakeisti "Envisat" palydovo, kuris turėjo problemų, galėjusių turėti įtakos pavojingų tropinių ciklonų orų prognozėms, teikiamas galimybes.
Ieškoti