मौसम - अपेक्षाकृत अल्पकालिक वायुमंडलीय घटनाओं का एक समूह - इसे प्रभावित करने वाले कारकों की बड़ी संख्या और उनके प्रभाव की परिवर्तनशीलता के कारण भविष्यवाणी करना मुश्किल है। पृथ्वी का वायुमंडल एक जटिल गतिशील प्रणाली है, इसलिए पूर्वानुमान की सटीकता में सुधार करने के लिए, हर पल विभिन्न क्षेत्रों में इसकी स्थिति को ध्यान में रखना आवश्यक है। कई दशकों से, वैश्विक स्तर पर वायुमंडलीय अनुसंधान करने के लिए मौसम संबंधी उपग्रह एक आवश्यक उपकरण रहे हैं।
अंतरिक्ष मौसम अवलोकन की शुरुआत
मौसम संबंधी अवलोकनों के लिए अंतरिक्ष यान की मौलिक उपयुक्तता दिखाने वाला उपग्रह अमेरिकी TIROS-1 था, जिसे 1 अप्रैल, 1960 को लॉन्च किया गया था।
उपग्रह ने अंतरिक्ष से हमारे ग्रह की पहली टेलीविजन छवि प्रसारित की। इसके बाद, इस प्रकार के उपकरणों के आधार पर, इसी नाम का वैश्विक मौसम विज्ञान उपग्रह बनाया गया।प्रणाली।
यूएसएसआर का पहला मौसम उपग्रह, कॉसमॉस-122, 25 जून, 1966 को लॉन्च किया गया था। इसमें ऑप्टिकल और इन्फ्रारेड रेंज में शूटिंग के लिए ऑन-बोर्ड उपकरण थे, जिससे बादलों, बर्फ के मैदानों और बर्फ के आवरण के वितरण का अध्ययन करना संभव हो गया, साथ ही पृथ्वी के दिन और रात के वातावरण की तापमान विशेषताओं को मापना संभव हो गया। 1967 के बाद से, यूएसएसआर में उल्का प्रणाली ने कार्य करना शुरू किया, जिसने विभिन्न उद्देश्यों के लिए बाद में विकसित मौसम विज्ञान प्रणालियों का आधार बनाया।
विभिन्न देशों की उपग्रह मौसम प्रणाली
उपग्रहों की कई श्रृंखलाएँ, जैसे उल्का-प्रकृति, उल्का-2 और उल्का-3, साथ ही साथ Resurs श्रृंखला के उपकरण, उल्का के उत्तराधिकारी बने। 2000 के दशक की शुरुआत से, उल्का -3M परिसर का निर्माण जारी है। इसके अलावा, रूस के मौसम संबंधी उपग्रहों की संख्या में इलेक्ट्रो-एल कॉम्प्लेक्स के दो उपग्रह शामिल थे। उनमें से पहले के साथ, जिसने 5 साल 8 महीने तक कक्षा में काम किया, 2016 में कनेक्शन टूट गया, दूसरा काम करना जारी रखता है। इस श्रृंखला के तीसरे उपग्रह के प्रक्षेपण की योजना है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में, TIROS प्रणाली के अलावा, Nimbus, ESSA, NOAA, GOES श्रृंखला के अंतरिक्ष यान विकसित और उपयोग किए गए थे। कई NOAA और GOES श्रृंखला वर्तमान में सेवा में हैं।
यूरोपीय उपग्रह मौसम प्रणालियों का प्रतिनिधित्व Meteosat, MetOp, साथ ही बंद ERS और Envisat की दो पीढ़ियों द्वारा किया जाता है - यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा पृथ्वी की निचली कक्षा में लॉन्च किए गए सबसे बड़े उपकरणों में से एक।
जापान ("हिमावारी"), चीन ("फेंग्युन"), भारत (INSAT-3DR) और कुछ अन्य देशों के अपने मौसम संबंधी उपग्रह हैं।
उपग्रहों के प्रकार
मौसम विज्ञान परिसरों में शामिल अंतरिक्ष यान को कक्षा के मापदंडों के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया गया है और तदनुसार, उद्देश्य के अनुसार:
- जियोस्टेशनरी उपग्रह। वे भूमध्यरेखीय तल में, पृथ्वी के घूर्णन की दिशा में, समुद्र तल से 36,786 किमी की ऊँचाई पर प्रक्षेपित किए जाते हैं। उनका कोणीय वेग ग्रह की घूर्णन गति से मेल खाता है। ऐसी कक्षीय विशेषताओं के साथ, इस प्रकार के उपग्रह हमेशा एक ही बिंदु से ऊपर होते हैं, यदि आप परिक्रमा और गुरुत्वाकर्षण संबंधी विसंगतियों में होने वाले उतार-चढ़ाव और "बहाव" को ध्यान में नहीं रखते हैं। वे लगातार एक क्षेत्र का निरीक्षण करते हैं, जो पृथ्वी की सतह का लगभग 42% है - एक गोलार्ध से थोड़ा कम। ये उपग्रह उच्चतम अक्षांशों के क्षेत्रों को देखने की अनुमति नहीं देते हैं और एक विस्तृत छवि प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन वे बड़े क्षेत्रों में स्थिति की निरंतर निगरानी की संभावना प्रदान करते हैं।
- ध्रुवीय उपग्रह। इस प्रकार के वाहन बहुत कम कक्षाओं में चलते हैं - 850 से 1000 किमी तक, जिसके परिणामस्वरूप वे देखे गए क्षेत्र का व्यापक कवरेज प्रदान नहीं करते हैं। हालाँकि, उनकी कक्षाएँ आवश्यक रूप से पृथ्वी के ध्रुवों के ऊपर से गुजरती हैं, और इस प्रकार का एक उपग्रह एक निश्चित संख्या में कक्षाओं में अच्छे रिज़ॉल्यूशन के साथ संकीर्ण (लगभग 2500 किमी) बैंड में ग्रह की पूरी सतह को "हटाने" में सक्षम है। सूर्य-समकालिक ध्रुवीय कक्षाओं में स्थित दो उपग्रहों के एक साथ संचालन के साथ, प्रत्येक क्षेत्र का सर्वेक्षण किया जाता है6 घंटे का अंतराल।
मौसम संबंधी उपग्रहों का सामान्य विवरण और विशेषताएं
मौसम संबंधी प्रेक्षणों के लिए डिज़ाइन किए गए अंतरिक्ष यान में दो मॉड्यूल होते हैं: एक सेवा मॉड्यूल (उपग्रह मंच) और एक पेलोड वाहक (उपकरण)। सर्विस कम्पार्टमेंट में बिजली के उपकरण होते हैं जो रेडिएटर और प्रणोदन प्रणाली के साथ उस पर लगे सौर पैनलों से बिजली प्रदान करते हैं। हेलियोफिजिकल स्थिति की निगरानी के लिए कई एंटेना और सेंसर से लैस एक रेडियो इंजीनियरिंग कॉम्प्लेक्स वर्किंग मॉड्यूल से जुड़ा है।
ऐसे उपकरणों का लॉन्च वजन आमतौर पर कई टन तक पहुंच जाता है, पेलोड एक से दो टन तक होता है। मौसम संबंधी उपग्रहों के बीच रिकॉर्ड धारक - यूरोपीय एनविसैट - का लॉन्च वजन 8 टन से अधिक था, एक उपयोगी - 2 टन से अधिक 10 × 2.5 × 5 मीटर के आयाम के साथ। तैनात पैनलों के साथ, इसकी चौड़ाई 26 मीटर तक पहुंच गई। अमेरिकी GOES-R का आयाम 6.1 × 5.6 × 3.9 मीटर है जिसमें लगभग 5200 किलोग्राम लॉन्च वजन और 2860 किलोग्राम सूखा वजन है। रूसी उल्का-एम नंबर 2 का शरीर व्यास 2.5 मीटर, लंबाई 5 मीटर, 14 मीटर के तैनात सौर पैनलों के साथ चौड़ाई है। उपग्रह का पेलोड लगभग 1200 किलोग्राम है, लॉन्च वजन 2800 से थोड़ा कम था किलोग्राम। नीचे मौसम विज्ञान उपग्रह "उल्का-एम" संख्या 2.
की एक तस्वीर है
वैज्ञानिक उपग्रह उपकरण
एक नियम के रूप में, मौसम उपग्रह अपने उपकरणों के हिस्से के रूप में दो प्रकार के उपकरणों को ले जाते हैं:
- अवलोकन। उनकी मदद से, भूमि और महासागरों की सतह, बादल, बर्फ और बर्फ के आवरण की टेलीविजन और फोटोग्राफिक छवियां प्राप्त की जाती हैं। इन उपकरणों में विभिन्न वर्णक्रमीय श्रेणियों (दृश्यमान, माइक्रोवेव, अवरक्त) में कम से कम दो बहु-क्षेत्र इमेजिंग उपकरण हैं। वे विभिन्न प्रस्तावों पर शूट करते हैं। उपग्रह भी एक रडार सतह स्कैनिंग सुविधा से लैस हैं।
- मापना। इस प्रकार के उपकरणों के माध्यम से, उपग्रह वातावरण, जलमंडल और मैग्नेटोस्फीयर की स्थिति को दर्शाते हुए मात्रात्मक विशेषताओं को एकत्र करता है। ऐसी विशेषताओं में तापमान, आर्द्रता, विकिरण की स्थिति, भू-चुंबकीय क्षेत्र के वर्तमान पैरामीटर आदि शामिल हैं।
मौसम संबंधी उपग्रह पेलोड में एक ऑनबोर्ड डेटा अधिग्रहण और ट्रांसमिशन सिस्टम भी शामिल है।
पृथ्वी पर डेटा प्राप्त करना और संसाधित करना
उपग्रह डेटा पैकेट के बाद के प्रसारण के साथ ग्राउंड रिसीविंग और प्रोसेसिंग कॉम्प्लेक्स में जानकारी संग्रहीत करने के तरीके में काम कर सकता है, और प्रत्यक्ष प्रत्यक्ष प्रसारण का संचालन कर सकता है। ग्राउंड कॉम्प्लेक्स द्वारा प्राप्त उपग्रह डेटा को डिकोडिंग के अधीन किया जाता है, जिसके दौरान सूचना समय और कार्टोग्राफिक निर्देशांक से जुड़ी होती है। फिर अलग-अलग अंतरिक्ष यान के डेटा को मिलाकर नेत्रहीन बोधगम्य चित्र बनाने के लिए आगे संसाधित किया जाता है।
विश्व मौसम विज्ञान संगठन ने "खुले आसमान" की अवधारणा को अपनाया, मौसम संबंधी सूचनाओं तक मुफ्त पहुंच की घोषणा - अनएन्क्रिप्टेडउपग्रहों से वास्तविक समय का डेटा। ऐसा करने के लिए, आपके पास उपयुक्त प्राप्तकर्ता उपकरण और सॉफ़्टवेयर होना चाहिए।
अंतर्राष्ट्रीय मौसम विज्ञान निगरानी प्रणाली
चूंकि केवल एक भूस्थिर कक्षा है, इसके उपयोग के लिए विभिन्न देशों की अंतरिक्ष एजेंसियों और मौसम विज्ञान (साथ ही अन्य इच्छुक) सेवाओं के बीच समन्वय की आवश्यकता होती है। हां, और वर्तमान समय में कम ध्रुवीय कक्षाओं का चयन करते समय, समन्वय के बिना करना असंभव है। इसके अलावा, खतरनाक मौसम की घटनाओं (जैसे टाइफून) की उपग्रह निगरानी जल-मौसम विज्ञान सेवाओं के प्रयासों को एकजुट करना और प्रासंगिक सूचनाओं का आदान-प्रदान करना आवश्यक बनाती है, क्योंकि मौसम कोई राज्य सीमा नहीं जानता है।
मौसम पूर्वानुमान में अंतरिक्ष प्रणालियों के अनुप्रयोग से संबंधित अंतरराष्ट्रीय मुद्दों का सामंजस्य WMO के भीतर मौसम विज्ञान उपग्रहों के लिए समन्वय समूह की जिम्मेदारी है। उपग्रह मौसम प्रणालियों का आदान-प्रदान 1970 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। इस क्षेत्र में समन्वय अब विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। आखिरकार, भूस्थैतिक कक्षा में रखे गए मौसम संबंधी उपग्रहों के अंतर्राष्ट्रीय नक्षत्र में कई देशों के अंतरिक्ष यान शामिल हैं: संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोपीय देश, रूस, भारत, चीन, जापान और दक्षिण कोरिया।
मौसम विज्ञान में अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी की संभावनाएं
आधुनिक मौसम उपग्रह वैश्विक पृथ्वी रिमोट सेंसिंग सिस्टम का हिस्सा हैं और इस तरह विकास की गंभीर संभावनाएं हैं।
सबसे पहले, लंबी अवधि के जलवायु परिवर्तन की भविष्यवाणी में प्राकृतिक खतरों, प्राकृतिक आपदाओं, खतरनाक घटनाओं की निगरानी में उनकी भागीदारी का विस्तार करने की योजना है। दूसरे, पृथ्वी के मौसम संबंधी उपग्रहों को, निश्चित रूप से, वातावरण और जलमंडल में प्रक्रियाओं के बारे में ज्ञान प्राप्त करने के लिए उपकरण के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए, साथ ही साथ भू-चुंबकीय क्षेत्र की स्थिति के बारे में, दोनों लागू और मौलिक वैज्ञानिक मूल्य।
