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【汤加在哪】穿过蘑菇云出来了!中国汤加火山喷发卫星图,清晰度“低人第一”?

2022年1月14~16日,太平洋汤加(Tonga)海底火山爆发引起全球轰动,强烈的火山灰冲向20公里高空,从洪家通加-洪家坡火山扩散到周边地区,连远在新西兰的居民也听到了激烈的声音。

根据,太平洋周围的几个国家也相继发布海啸警报,美国、新西兰、秘鲁、智利和日本已经报告了破坏性海啸。根据初步评估,该火山喷发等级保守估计为VEI 5级,很可能是21世纪迄今为止最严重的火山喷发。

对中国来说,海啸的影响不大。主要是因为印度尼西亚列岛、第一岛链大大削弱了海啸的强度和破坏力。另外,我国近海大陆架浅,流出岛屿多,海啸也减少了。因此,汤加火山爆发对我国影响不大。

需要注意的是,此次火山爆发很可能影响全球气候,2022年地球很可能“降温”。这个预测不是空话,以前的事例已经得到验证。例如,1815年4月10日发生的坦博拉火山爆发事件是有记录以来最大、最致命的火山喷发,比级达到了恐怖的7级。

坦博拉火山

Tambora火山爆发导致地球大气层积聚了大量灰尘,通过平流层的阳光减少,世界平均气温下降了0.53,1816年成为“无夏年”。另一个例子是,1991年皮纳图博火山喷发,世界平均气温下降了0.5。

从2022年初开始,汤加火山激烈喷发,低于塔波拉火山喷发(7级)或皮纳图博火山喷发(6级)。因此,由于汤加火山喷发,地球无法进入冰河时期,但地球的气候可能会波动,2022年夏天的气温将会降低。

我们还发现,围绕“汤加火山爆发”的另一个问题引发了网友们的激烈讨论。就是中美日三国卫星图的对比图(见下图)。

上图可以看出,中国风云2F视角、中国风云4B视角不能很好地表达火山灰“云”的形状,喷发地位于图像的东南角,与周围的云图像没有太大的区分,位置明显偏向。

从美国卫星GOES-17的视角可以清楚地看到火山喷发形成的蘑菇状“云”,与周围低气压形成鲜明对比,情况一目了然。从日本卫星向日葵-8的视角来看,火山灰“蘑菇云”也位于屏幕中央,可以清晰地看到云轮廓和影子。这样比较的话,中国卫星拍摄的角度似乎是最差的。

因为,很多网友认为中国的卫星“技术不如人类”,汤加火山爆发是“妖镜”、“试金石”。中国拍摄的视角最偏向,这到底是怎么回事?中国的卫星技术真的“不太好”吗?

事实并非如此!上图中提到的中美日气象卫星都是静止气象卫星(静止气象卫星),轨道面与地球赤道平面重合,运行高度约为3.58

万km,与地球相对静止,只能观测到特定区域内的气象情况,视角各不相同。

为了提高观测面积,中美日三国发射了很多静止气象卫星,这些卫星相互配合,扩大了观测视野,能够提供更快、更准确的数据,也方便气象专家做出天气预报。

先说美国的GOES-17卫星。该卫星定点于西经137度赤道的上空,主要用于观测美国西部、夏威夷、阿拉斯加以及太平洋至新西兰地区,汤加火山恰好位于观测范围内,因此能“正面目击”。

美国GOES-17卫星图像

再看日本的向日葵-8气象卫星。该卫星定点于东经140度上空,主要拍摄日本和西太平洋上空的气象云图。在该卫星的视野下,同样也能很好地观察到汤加火山。

日本向日葵-8气象卫星图像

和美国、日本的卫星相比,我国两颗卫星的定点位置明显不同。其中,风云4B卫星定点在东经123.36度的赤道上空,主要观测西北太平洋上空的气象状况;风云2F卫星定点于东经112度赤道上空,主要对我国的台风、强对流等灾害性天气进行观测。

中国FY-2F图像

中国FY-4B图像

汤加火山位于南纬20°,西经174°附近,我国的两颗卫星并非正对汤加火山,所以拍摄出来的效果不及美(西经137°)日(东经140°)卫星。

总之,静止气象卫星能观察到的视野本就有限,美日的卫星也一样,都只能观测到特定区域的图像。在某些情况下,静止气象卫星也可以展开非常规观测,对其他区域进行扫描性观测等。比如这一次,中国风云卫星对汤加火山进行观测,实际上就是出于特殊需求——相应地,观测视野肯定会受到限制,毕竟在轨高度是固定的。

美国NASA发布的卫星图

想必大家都已经明白,中国卫星成像视野太偏和技术水平无关,而是和卫星的位置有关。

其实从清晰度的角度来看,我国气象卫星拍摄到的图像并不比美日差。和欧空局哨兵-1(Sentinel-1)卫星比起来,我国的卫星图甚至还更好一些,我们可以通过下图直观地感受两者的差距。

欧洲Sentinel-1卫星图

目前,我国的气象卫星有风云1~4号共四大系列,同时还发射有晨昏轨道卫星。风云2号系列卫星目前有A~H共8颗在轨卫星,第一颗卫星是FY-2A,发射于1997年6月10日;最近一颗卫星是FY-2H,发射于2018年6月5日。在这八颗卫星中,有五颗已停止工作,目前能提供气象服务的有FY-2F 、FY-2G以及FY-2H。

中国风云系列卫星

在成像方面,我国早在1997年就已经能够拍出比较清晰的可见光卫星图像。在色彩方面,2017年2月风云4B卫星成功获取彩色卫星云图,这也是世界上第一幅静止轨道地球大气高光谱图。在此期间,我国静止气象卫星的时空分辨率从30分钟、1.25公里提升到了1分钟、250米,成就不可谓不大!

所以结论就是,我国气象卫星“技不如人”的说法显然站不住脚。单就汤加火山喷发卫星图来看,中国与美国、日本之间的差距并不明显,没必要一捧一踩。对于我国的气象卫星,我们应该持支持和积极的态度,现在的水平已经不低,未来的水平也一定会越来越高!

关于作者: luda

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