为什么地球观测卫星如此重要?

160年前，地球得到了第一个人造卫星，当时1957年推出一个名叫斯图尼克的哔哔声踢了空间时代。成千上万的鸽友卫星遵循，此后，今天约有1,400次运营，包括各种酷炫的科学工具，如太空望远镜。然而，虽然这些科学卫星经常向外关注，但是利用他们的高度来更好地展望宇宙，地球的轨道也为其他东西提供了重要观点：地球本身。

地球观测卫星现在在世界各地发挥了许多重要的，甚至拯救了救生角色，其中一些最强大的是由两个美国机构管理：国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国国家航空航天局（NASA）。这些卫星进行了一些着名的服务，如帮助我们预测和跟踪危险风暴，也提供了广泛的较小效果。给予最近的报告美国国家海洋和大气管理局的卫星部门可能会大幅削减预算类似的担忧关于NASA的地球天文台 - 也许这些好处有点也鲜为人知的。

揭示为什么你的地球观察卫星是如此有价值，为什么我们需要这么多人，这是一个仔细看看一些卫星以及他们实际做的事情。

预测龙卷风

地球观测卫星是预测各种恶劣天气事件的关键工具。Noaa的卫星提供了尤其有价值的信息流，不断成像风暴和云覆盖，测量表面温度和监测降水等许多其他任务。

美国国家海洋和大气管理局解释说:“这种全天候、不间断的基本环境情报流是国家气象局复杂计算机建模的支柱，用于为恶劣天气事件创建预报和警告，从而拯救生命和保护当地社区。”

例如，龙卷风是复杂的现象，可能难以预测，因此我们需要各种数据来通知我们的模型和预测。包括来自飞机和表面传感器的信息，但卫星可以提供关于严重雷暴的独特宝贵数据 - 以及他们可能产生的任何龙卷风。这些数据被馈送到复杂的计算机模型中，可以计算大气可能的下一次移动，并提供有关其他因素的更直接的细节水分通道变化云旋转可以改善龙卷风预报。

不同的卫星携带不同种类的仪器，它们可以合成各种数据以创建比任何卫星可以自己提供的更赘述。新技术正在制作Noaa的卫星舰队更有价值 -GOO-16卫星在2016年底加入，部分地球静止运营环境卫星（GOVE）系统，并且已经是“游戏更换者”，该机构表示。它可以每15分钟，大陆美国扫描西半球，每隔5分钟，每隔30到60秒的严重天气，都同时。它提供更多光谱带具有比以往更高的分辨率和更快的速度以及其他福利，为雷暴和龙卷风提供了增加的警告时间。

关于闪电的启发

GOES-16的武器库中有一个令人印象深刻的工具就是它地静止闪电映射器（GLM），行星在地球静止轨道中的第一次闪电探测器。GLM不断地寻找闪电穿过西半球闪烁，提供可以在风暴形成，强化和变得更加危险的情况下告诉预报员的数据。“闪电的快速增长是风暴快速加强并且可能产生恶劣天气的信号，”Noaa解释说因此，这种洞察力为了解危险风暴的发展提供了另一条重要线索。

GLM数据也可以揭示风暴在适当的时，随着降水，土壤水分和地形等因素，这有助于预测洪水警告。在像美国西部这样的干燥区域中，GLM也可用于预测闪电可能导致野火的时间和地点。由于雷电本身是对人类生活的直接危险，这不仅仅是一个代理。GLM旨在检测云闪电，这通常发生在可能致命云到地面击球前10分钟或更长时间。“这意味着预测人员更加宝贵的时间，以提醒参与发展威胁的户外活动的人，”Noaa笔记。

预测飓风

1943年，德克萨斯州海岸被A“毁灭了”惊喜飓风“没有人看到。1943年没有天气卫星 - 第一个不会进入轨道另外20年 - 甚至甚至不可用的天气雷达。另外，船只的无线电信号在墨西哥湾沉默了to U.S. concerns about German U-boats, further curbing the chances for adequate warning.

然而，今天，没有飓风可以在没有人的人类的情况下远远地看着它的每一个举动。我们有几种跟踪和预测热带旋风所做的方式，而是与许多风暴一样，Noaa和NASA卫星是我们对理解它们的最佳选择。

这两个机构都有几颗卫星，最多可达这项任务。Noaa的进入系统提供飓风的精确数据和图像，就像2015年的西方形象，而美国宇航局Terra卫星它携带了一套仪器，使其成为人类抵御飓风的关键部分。除了这些天空中的眼睛，美国宇航局最近还发射了8颗微型卫星，被称为Cyclone全球导航卫星系统（Cygnss），提高我们对飓风形成的理解。“特派团将研究海面属性，潮湿的大气热力学，辐射和对流动力学之间的关系，以确定热带气旋形式的形式以及是否会加强，如果是的话，”解释密歇根大学的空间物理研究实验室，有助于开发系统。“这将推进预测和跟踪方法。”

这是NASA卫星的一个例子全球降水测量（GPM）核心天文台，透露飓风马修在2016年10月初接近美国海岸：

监测火灾和洪水

随着气候变化引发更极端的天气模式，干旱和野火的威胁在美国的许多地方都在增长。在干燥的西部各州，这是众所周知的事实，但在更远的东部，也有很多火灾的可能性，比如美国东南部的人们被提醒于2016年。不应总是完全打击天然野火，但无论是我们灭火还是仅含有火灾，地球观测卫星都提供了救生的视角。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国国家航空航天局(NASA)的卫星可以通过测量降水、土壤湿度和植被健康状况等指标来跟踪火灾风险，这有助于揭示为避免野火失控而采取处方烧伤或其他预防措施的必要性。它们还通过监视烟雾来监控火灾的规模和移动，烟雾对公共健康的威胁远远超过火灾本身。

在光谱的另一端，地球观测卫星也可以帮助我们保持在洪水之前，包括那些由冰堵塞。冰喀洪水沿着冬季和春天的一些河流，通过卫星跟踪河冰的位置和运动，官员可以发布早期的洪水警告。卫星在预测闪光洪水方面也发挥着至关重要的作用，特别是在稀疏的农村地区，其他几个降雨数据来源，如仪表或雷达。

告知农民

天气和气候数据对农民和畜牧业生产者尤其有价值，他们的生计可能取决于是否有时间为大雨、深度冰冻或干旱做好准备。国家海洋和大气管理局与美国农业部(USDA)合作，帮助他们了解情况，两机构于1978年通过联合农业天气设施(JAWF)正式确立了这一伙伴关系，该设施的任务是让美国的种植者、出口商、大宗商品分析师和美国农业部工作人员通报了全球气候变化及其对农作物和牲畜的潜在影响。

为了实现这一目标，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国农业部的专家分析了来自卫星和其他来源的天气数据，评估天气将如何影响农业生产，然后将他们的发现发表在每周天气和作物通报（WWCB），返回1890年代的出版物。WWCB被描述为“部分天气预报和部分作物预测”，WWCB提供来自地球静止卫星的国际天气报告，全球作物 - 生产摘要，从地球静止卫星的图像以及来自多个数据来源的各种“混合”数据产品。除了WWCB之外，NOAA和USDA还在项目上合作农作物探险家，基于Web的应用程序提供“近实时农业气象信息”和其他数据产品。

虽然NOAA的重点是美国农民，但卫星也提供了更广泛的观点。这在天气预报中是有用的，因为天气模式经常在美国边界外面开始，它也可以是美国种植者的福音，其作物必须在全球市场竞争。

“每周天气和作物公报]帮助农民跟上世界商品图片，”美国农业部副首席气象学家Mark Brusberg在2016年陈述中解释道。“我们的农民对欧洲和南美洲发生的事情感兴趣，因为它最终会影响他们的增长以及他们的价格可能是什么。”

跟踪气候变化

除了我们从地球观测卫星获得的所有局部的、短期的好处之外，它们最重要的任务之一是揭示一个更大的图景:美国和世界范围内日益无常的气候。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国国家航空航天局(NASA)的卫星即使在没有人类干预的情况下，也将是了解自然气候变化的重要窗口，但考虑到人类温室气体排放造成的全球危机，他们的宏观视野尤为紧迫。

作为美国宇航局科学家埃里克·弗雷泽指出在2015年，看到大局的关键是随着时间和空间达到大量精确的环境数据，这是没有卫星急剧遭受的任务。“大目标是衡量大气如何响应变化，”弗塞尔说，“并充分了解长期趋势，你最好明白短期趋势真的很好。”

卫星是理解气候变化的关键工具，提供太多不同的见解来充分描述这里。所有天气数据随着时间的推移变得气候数据，所以我们了解龙卷风，飓风，ElNiño或北极振荡的短期行为可以告知我们的长期掌握气候如何变化。卫星还可以在北极海洋，格陵兰和南极洲等偏远地点中继有关偏远地点的关键数据，其中融化冰川和海冰对世界各地的人们产生了重大影响。例如，包括上升的海平面，例如，如果不是卫星不知疲倦地开销，我们就会更少了解。

研究对公共卫生的威胁

地球观测卫星已经揭示了与恶劣天气有关的公共卫生风险，以及海平面上升、干旱和粮食短缺等气候变化引起的公共卫生风险。但它们也提供了关于其他不太明显的风险的见解，比如有害的藻类绽放（HABS），它可以自然或由于雨水径流的肥料而发生，这在产生毒素的藻类中，直到它们形成大，危险的“盛开”。海水或淡水中的Habs可能会发生在海水或淡水中，并定期瘟疫水体与附近的密集人口，如伊利湖或佛罗里达州的Okeechobee。

Habs可以用毒素患人和野生动物 - 或间接地创造杀死水生命的低氧气“死区” - 他们每年造成每年的经济损失8200万美元。来自NOAA和NASA卫星的图像用于评估和预测HABS，帮助官员确定盛开的大小和位置，它是它的头脑，无论是有毒的藻类种类，如果它在不久的将来可能会变得更加严重。

甚至一些可以通过卫星跟踪传染病。例如，疟疾疾病如疟疾的蔓延往往铰接降雨，温度，湿度和植物覆盖等环境因素，因为这些因素影响了蚊子的生命跨越和育种成功。“不幸的是，我看不到卫星的蚊子，但我看到了蚊子的环境，”Noaa科学家菲利克斯·克里克安解释说，在2015年的文章中解释道。“蚊子喜欢温暖和潮湿的环境，这就是我从运营卫星所看到的。”

由于植被区域吸收更明显的光线并将更多的近红外光反射回到太空中，Kogan和他的同事可以使用基于卫星的辐射检测成像仪来测量植物覆盖的变化随着时间的推移。如果条件有利于蚊子，他们可以预测疟疾风险的何时，何种和多长时间 - 一到两个月提前。

协助救援

除了关于严重天气的许多见解，气候变化和其他生死攸关的问题，地球观测卫星也有助于拯救人们立即危及生命的情况。Noaa卫星是国际搜索和抢救卫星辅助跟踪系统的一部分，Cospas-Sarsat.，它使用航天器网络快速检测和定位来自飞机，船只或手持式个人定位信标（PLBS）的紧急信标的遇险信号。

当NOAA卫星针对遇险信号时，位置数据将在Maryland的Noaa卫星运营设施中转发到萨拉特任务控制中心。从那里，这些信息很快被送到救援协调中心，由美国空军的土地救援或美国海岸救助的美国空军运营。

2016年，此过程习惯了救援307人在全国范围内，这是自2007年353人获救以来的最高总数。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，其中三分之二是水上救援，约7%是与航空有关的救援，25%是涉及plb的陆地救援。

“在任何一天、任何时间，”NOAA SARSAT负责人克里斯·奥康纳斯(Chris O’connor)在最近的一份声明中说，“NOAA卫星可以在拯救生命方面发挥直接作用。”

为什么这么多卫星？

可能很难忽视地球观察卫星的价值，但有些评论家说我们只是有太多人。美国代表。Lamar Smith（R-Texas），有一个建议美国宇航局应该忽视地球科学，支持外层空间，争论“有其他十几个机构研究地球科学和气候变化。”然而，其他联邦机构与舰队 - 科学卫星，NOAA，也面临着幽灵潜在的严重削减致卫星预算，提高了对我们在天空中拯救生命的眼睛的衰弱视力丧失的担忧。

美国宇航局的190亿美元的预算，大约20亿美元用于地球科学项目，而国家海洋和大气管理局的全部预算相对较少58亿美元。（总体联邦预算，相比，是超过3万亿美元。）虽然抛弃这些投资可能会有可怕的后果，从失落的警告时间到严重的天气，对气候变化的步伐失去了视角。

虽然有多个机构管理数十个地球观测卫星似乎是多余的，但值得注意的是，不同的卫星携带不同种类的仪器来测量广泛的地球信号。即使他们的努力重叠时，也值得注意的是，冗余很少在科学中浪费。来自一个卫星的信息可能是有用的，但如果该信息可以被其他卫星进行证实，其价值速度速度。

此列表仅涵盖了几个地球观测卫星的特权。他们还帮助我们预测地磁风暴，轨道漏油和计划贸易路线，例如许多其他东西。虽然我们对离开地球的兴趣可能在很大程度上被空间诱惑，但这些轨道景观体现了空间时代的重要教训：没有像家一样的地方（至少在附近的任何地方）。