1 апреля считается днем юмора и незлобных розыгрышей и обманов. Вряд ли можно найти тему, давшую столь обильную пищу юмористам, как метеорология и синоптика. С другой стороны, мало, что может сравниться по масштабам последствий с катастрофическими погодными явлениями. И именно 1 апреля 1960г. первый метеорологический спутник «Тирос-1» был выведен на орбиту РН «Thor-Able». Так в метеорологии совершилась революция. Всего в рамках серии «Тирос» было запущено 10 ИСЗ, последний, «Тирос-10» — 2 июля 1965г. Далее серию «Тирос» сменили более совершенные серии: «ESSA», начавшаяся запуском в феврале 1966г:, и «Нимбус» — запуском в 1968 г.
Не приходится удивляться, что успешное прогнозирование погоды является одним из серьезнейших вопросов, с которыми приходилось и приходится сталкиваться людям, как в прошлом, так и в настоящее время.
У миллионов и миллиардов людей любой день начинается с вопроса: «Какая сегодня погода?». А сколько катастроф и смертей можно было бы предотвратить, стоило лишь знать буквально за несколько часов о приближении урагана или цунами или резкого изменения ветра.
До создания систем спутникового метеорологического наблюдения информация, необходимая для прогноза, поступала от сети наземных станций. Однако большая часть метеостанций находилась в индустриально развитых регионах — в Европе, в Северной Америке и, частично, в Азии и в Австралии. А как быть с огромными малонаселенными районами, вроде нашего Севера или амазонской сельвы? Получалось, что эти обширнейшие области суши, не говоря уже о Мировом океане — «всемирной кухне погоды», оказывались как бы «выключенными»; данные оттуда не поступали. Все это не могло не сказываться на качестве прогнозов, которые напрямую зависят от того, насколько равномерно покрыта территория, для которой дается прогноз, сетью наблюдательных пунктов. А поскольку воздушные массы, как известно, на месте не стоят, а смещаются порой за сутки на очень значительные расстояния, то для расчета прогноза дней на десять вперед необходимо учитывать состояние погоды практически на всем земном шаре.
Второй проблемой для космической метеорологии была возможность получать информацию о состоянии атмосферы лишь в самом нижнем слое земной атмосферы.
Ситуация кардинально изменилась с момента запуска первого метеорологического спутника. По данным ООН ежегодно лишь на море спутниковые системы метеонаблюдений и связи предотвращают более 400 катастроф.
«Тирос-1» проработал в космосе 78 дней, послав на Землю около 20 тысяч изображений, сделанных двумя телевизионными камерами.
В нашей стране первыми метеорологическими спутниками были ИСЗ «Космос-14» (13.04.63), «Космос- 23» (13.12.63) и «Космос-122» (25.06.66). На первом этапе производилась отработка систем ориентации и энергоснабжения, необходимых для многоцелевой системы метеонаблюдений.
Следующим этапом стало создание космической метеорологической системы «Метеор». Первыми ИСЗ, запущенными для этой цели, были «Космос-144», запущенный 20 февраля 1967г. и «Космос-156», запущенный 27 апреля 1967г.
Запуск первого ИСЗ специализированной метеорологической серии «Метеор» был произведен 25 марта 1969г. Далее «Метеоры» выводились на орбиту по три-четыре в год. 11 июля 1975г. запускается первый ИСЗ более совершенной серии «Метеор-2». Параллельно, в рамках экспериментальной серии «Космос» продолжали выводиться на орбиту экспериментальные модификации метеоспутников.
Отметим, что системами сбора метеоинформации оборудуются и многие военные спутники, способные передавать данные о состоянии погоды в заданном районе для нужд авиации и флота.
Метеорологические ИСЗ представляют собой летающие лаборатории с комплексом регистрирующей аппаратуры и системами многоканальной связи с наземными либо орбитальными станциями и другими ИСЗ. Метеоспутники регистрируют не только величины основных метеорологических параметров, но и их распределение, как по высоте, так и по слоям в различных точках земного шара. Для выполнения этих задач метеорологические ИСЗ выводятся на самые разнообразные орбиты. Сейчас существуют два вида метеорологических спутников – геостационарные, с высотой орбиты около 36 тыс. км, предназначенные для краткосрочных прогнозов, и спутники на более низких орбитах для оценки температуры, влажности различных слоев атмосферы и измерения толщины озонового слоя.
В настоящее время создается глобальная система сбора метеорологической и климатической информации «Арго». Предполагается, что после введения в строй этой системы в полном объеме, точность метеопрогнозов увеличится с 45% до 70%.
Сущность проекта заключается в том, чтобы сбросить в Мировой океан около 3000 автоматических буев-поплавков, которые могут опускаться на глубину до 2000 м, периодически всплывать и передавать информацию на ИСЗ. Таким образом, появляется возможность получать синхронные данные о состоянии атмосферы на высотах до 500 км и выше и о состоянии океана на глубинах до 2000м.
Существует два вида метеорологических спутников.
Для краткосрочных прогнозов — геостационарные с высотой орбиты около 36 тыс. км и для долгосрочных прогнозов — спутники на более низких орбитах, которые ведут не только съемку, но и замеряют параметры атмосферы и океана для осуществления метеорологического мониторинга.
Спутники серии DMSP, использовавшиеся в середине 1990 гг., хотя и имели некоторую секретную аппаратуру, в основном были такими же, как спутники NOAA. 4 ноября 2006г. был осуществлен пуск РН Delta-4 Medium с военным метеорологическим спутником последнего поколения DMSP 5B3 F-17.
Геостационарные спутники GOES стали продолжением серии метеорологических спутников SMS США.
GOES-1 (SMS-C) запущен 17 октября 1975г., а GOES-10 — 25 апреля 1997г. Спутники запускались до 2003г. ИСЗ GOES-1, SMS-1 и SMS-2 образуют систему спутников на стационарной орбите. Система обеспечивает наблюдение метеоусловий на территории США и близлежащих областях.
Основная задача всей системы и, в том числе, спутников, состоит в приеме и ретрансляции данных от наземных метеорологических станций и различных экологических датчиков. Прием данных производится в определенные интервалы или по запросу, либо в т.к. называемом тревожном режиме, когда датчик сам выходит на связь при повышении заданного уровня контролируемого метеорологического или экологического параметра. Данные со спутников передаются на наземную станцию NOAA на острове Уоллопс (штат Вирджиния), затем в центр, откуда информация распространяется по всему миру. Новые модификации спутников должны будут принимать аварийные сигналы для систем поиска и спасения терпящих бедствие судов и самолетов.
В 1976г. все три спутника были переведены на разные широты. Первый – над 750 з.д., второй – над 1050 з.д. и третий – над 1350 з.д.
Спутник GOES-N — первый аппарат новой серии геостационарных метеоспутников. Он изготовлен специалистами компании Boeing Space Systems на основе платформы BSS-601. Его масса 3199 кг. Эксплуатацией космического аппарата будут заниматься NASA и NOAA.
24 мая 2006г. с мыса Канаверал осуществлен пуск ракеты-носителя Delta-4 Medium с метеорологическим спутником GOES-N.
Через 4 часа 21 минуту 35 секунд после старта космический аппарат отделился от последней ступени
В январе 2002г. американские спутники обнаружили свидетельства возвращения климатического феномена El-Nino. Прогнозируется, что реально воздействовать на природу феномен начнет в начале весны. Повышение температуры воды стимулирует изменения в состоянии атмосферы, которые, в свою очередь, вызывают резкие перемены погоды. El-Nino может привести к наводнениям в США, Индонезии, Эквадоре и Перу. Получив эти данные, правительство Перу объявило в 9 из 24 департаментов страны чрезвычайное положение в связи с приближением погодного явления El-Nino, передало агентство Reuters. По распоряжению президента Перу Алехандро Толедо было выделено $150 млн. для борьбы со стихией. Последний раз он наблюдался в 1997г. и 1998г., когда оказал серьезное воздействие на несколько регионов развивающегося мира. И действительно, летом 2002г. Европу захлестнули гигантские наводнения, а в 2003г. в Европе стояла необыкновенная жара, от которой умерло около 4 тысяч человек.
El-Nino – в переводе с испанского – «маленький мальчик» – необычное зимнее потепление океанических вод, связанное с повышенным уровнем осадков. Некоторые районы Тихого океана нагреваются и меняют схему погоды во всем мире. Впервые этот феномен отмечен южноамериканскими рыбаками, когда рыба стала уходить на большую глубину.