Жердің жасанды серіктерін пайдалану
Зымырандық техниканың дамуы метеорологтарға 20-шы ғасырдың ортасында зымырандарда орнатылған аспаптармен, алдымен орта және жоғарғы стратосфераға, содан кейін одан жоғары – мезосфера мен термосфераға енуге мүмкіндік берді. Арнайы құрастырылған метеорологиялық зымырандар 500 км-ге дейінгі биіктіктерде атмосфераны зондтау жағдайында, ал зымырандардың көмегімен Жердің айналасында орбитаға шығарылатын метеорологиялық спутниктер атмосфераны зерттеудің жаңа құралына айналды. Жердің метеорологиялық жасанды серіктерінен (МИСЗ) келіп түсетін метеорологиялық ақпарат ағыны соншалықты үлкен болды, бұл неғұрлым жетілдірілген машиналарды енгізуді талап етті. Радиозондтар, зымырандар, мисз метео-радиолокаторлары көмегімен жер бетінен ауа райының барлық өзгерістерін жүз және мың километр биіктіктен бақылауға мүмкіндік берді. Мұндай ақпараттың құндылығы Жер шарының аудандарында жүз крат өседі, мұнда ауа-райын бақылау пункттерінің саны аз емес: кең мұхиттық кеңістіктерде, қол жетімділігі қиын және аз қоныстанған полярлық, шөл, биік таулы аймақтарда іс-шаралар орын алады. Ғарыштан ауа-райын бақылаудың артықшылығы ақпарат үздіксіз келіп түседі.
Адамзат ғарышты жаулап ала бастаған зымыран және жерсеріктік техника атмосфераны зерттеу әдістерінде нақты төңкеріс жасады деп асыра айтуға болады. Бұл революция көп жағдайда атмосфера туралы, әсіресе оның жоғары қабаттары туралы біздің көзқарасымызды өзгертті. Метеорологиялық ғылым үшін аз зерттелген метеорологиялық процестер мен құбылыстар туралы ақпараттың үлкен саны үлкен құндылық болып табылады. Бұл деректерді талдау бойынша қазір бүкіл әлемнің ғалымдары жұмыс істейді.
Ғарыштық технологиялардың қарқынды дамуына байланысты спутниктік метеорология пайда болды. Бұл ауа райы туралы ғылымның бір бөлімі – Метеорология, Жердің жасанды серіктерінің (ИЗС) көмегімен атмосфераның физикалық жағдайын және метеорологиялық құбылыстарды зерттейтін. Спутниктік метеорология-20 ғасырдың үшінші ширегінде дамыған өте жас ғылыми пән. Оны құру өте перспективалы болған жаңа, атмосфераны және жердің жасанды серігі ғарыш кеңістігін зерттеу құралдары пайда болғаннан кейін мүмкін болды. Алғаш рет ол 1957 жылдың 4 қазанында ресейлік ғалымдармен жер айналасындағы орбитаға шығарылды.
ІІ. Жердің метеорологиялық жасанды серіктерін жабдықтау.
Метеорологиялық спутниктер шолу және өлшеу аппаратурасымен жабдықталған. Шолу аппаратурасы спутниктің телевизиялық және инфрақызыл жүйелері деп аталады, бұлттар мен жер бетін тек күндізгі (жарық күн) ғана емес, сонымен қатар біздің ғаламшарымыздың түнгі (көлеңкелі) жағында суретке түсіруге мүмкіндік береді. Бұлттылықты телевизиялық түсіру күн спектрінің көрінетін бөлігінде жүргізіледі. Метеорологиялық спутниктің қалыпты ұшу биіктігі кезінде (900 км жуық) аппаратураның рұқсат ету қабілеті шамамен 1-2 км құрайды. 2.6 сурет – оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары: — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің негізгі сипаттамалары; — оптикалық кабельдің
АЖЗ-да микротолқынды радиометриялық аппаратураны қолдану жер бетінің жай-күйін бұлттылық арқылы зерттеуге мүмкіндік бере отырып, спутниктік Метеорология мүмкіндіктерін кеңейтеді, өйткені сантиметр диапазон толқындарының таралуы үшін ол кедергі болып табылмайды. Сонымен қатар, мұндай аппаратура бұлттарда өтетін процестерді егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік береді.
ИСЗ көмегімен атмосфераны микротолқынды зерттеу негізінде табиғаттағы барлық денелердің сәуле шығару және энергияны сіңіру қабілеті жатыр. Жер беті температурасының, оның ылғалдылығының, ондағы судың, қардың, жауын-шашынның, суда еріген тұздың мөлшерінің және оның жай-күйінің басқа да көрсеткіштерінің өзгеруіне байланысты жер бетінен шығатын жылу ағындары өзгереді. Жылу ағындарын микротолқынды диапазонда жұмыс істейтін жоғары сезімтал аппаратурамен өлшей отырып, мұхиттың, құрлықтың бетінде, бұлттарда және атмосферада болатын көптеген процестер туралы айтуға болады. Жер шарының аз жарықтандырылған учаскелеріндегі, мысалы, мұхиттардың үстіндегі жылу радиосәулеленуін өлшеу бұлт жамылғысының болуы мен қуатын анықтауға, жауын-шашынның түсу аймағын анықтауға және соңғылардың қарқындылығын бағалауға мүмкіндік береді. Осылайша, жерсерікпен бекітілген сәуле шығару қарқындылығы бойынша қажетті толымдылықты метеорологиялық бақылаудың басқа құралдарынан айырылған мұхиттың бетіндегі ауа райының жай-күйі туралы айтуға болады.
II. Метеорологиялық спутниктердің орбиталары.
Қазіргі метеорологиялық спутниктердің орбитасының кәдімгі биіктігі 900 км жуық, орбитаның формасы-шамамен дөңгелек, орбиталар полярлық бағытқа жақын. Шолу жолағының ені 2000 км жоғары (теледидарлық аппаратура үшін 2400 км және инфрақызыл аппаратура үшін 2600 км). Жер шарының әрбір ауданының үстінен ауа-райын бақылайтын екі спутниктің бір мезгілде ұшуы кезінде 6 сағаттан кейін жүргізіледі. Сонымен қатар, метеорологиялық спутниктер 36000 км биіктікте геостационарлық экваторлық орбиталарда орналасуы мүмкін. Бір бұрыштық жылдамдықпен жермен бірге айнала отырып, олар бүкіл континенттердің немесе мұхиттардың бетінің әрбір осындай спутнигі үшін тең жер бетінің сол үлкен бөлігін бақылауды қамтамасыз етуге қабілетті.
Бұл тропикалық дауылдар пайда болуы мүмкін аудандарда төменгі ендіктердегі тропикалық циклондар мен бұлтты жүйелердің эволюциясын үздіксіз бақылау үшін өте ыңғайлы; олар сондай-ақ мұхиттағы дауыл сызықтарын қадағалауға және торнадоны анықтауға мүмкіндік береді. Геостационарлық спутниктердің көмегімен бұлттардың жылжуын бақылауға және бұлттылық биіктігіндегі желдің жылдамдығы мен бағытын анықтауға болады. Бұдан басқа, бұл спутниктерге жер үсті Автоматты станциялардан және теңіз буевтерінен деректер жинауды жүктеу көзделіп отыр, олардың саны Дүниежүзілік ауа райы қызметінің жобасы бойынша уақыт өте келе бірнеше мыңға жетеді.
IV. Метеорологияда және ғылым мен өмірдің басқа да салаларында жасанды Жер серіктерін пайдалану.
Жердің жасанды құстарының көмегімен Жер шарының аз қоныстанған және жету қиын учаскелерінен ғана емес, Қосымша ақпарат алуға болады. Атап айтқанда, ЖҚЖ қар жамылғысының шекарасы және оның барлық өзгерістері туралы, атмосфералық фронттар мен циклондардың бұлттылығы туралы деректерді жер бетіндегі метеорологиялық станциялар желісінің деректерін толықтырып, нақтылап алуды өте жедел қамтамасыз етеді. Ауа мен орман өрттерінің индустриялық ластануы нәтижесінде пайда болатын өнеркәсіп аудандары мен орман алқаптарының үстіндегі түтін бұлттары туралы АЖС-дан алынған ақпарат өте маңызды. Ғарыштан алынған суреттерде өнеркәсіптік орталықтардағы ластану ошақтары анық көрінеді, олардың орын ауыстыруы, қоспалардың шоғырлануы мен олардың таралу биіктігі туралы айтуға мүмкіндік беретін құрылымның ерекшеліктері көрінеді. Зауыттардан, теңіз кемелерінен шығатын түтін шлейфтері және өнеркәсіптік ластанудың түтінді дақтары ғарышкерлерді айқын көре алады, бірақ оларды жүйелі түрде зерттеу тек ғарыш түсірілімдері бойынша ғана мүмкін, оларда ластанудың барлық ошақтары анық белгіленеді.
Атмосфералық ластануларды зерттеу үшін планетарлық және аймақтық масштабтарда геосинхронды спутниктер ыңғайлы, олар экватордан немесе оған ең үлкен биіктікте жақын ендіктерден қозғалмай тұрған, сондай-ақ биіктігі 900-1200 км орбитада ұшатын және ТВ-аппаратурасы бар қарапайым метеорологиялық спутниктер.