北京時間8月23日5時左右，歐洲航天局（ESA）在法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射了全球首顆用于觀測地球風場的衛(wèi)星Aeolus（意為“風神”）。氣象學家認為，全球地球觀測系統(tǒng)最大的空白之一就是缺乏詳細的風測量數(shù)據(jù)，該衛(wèi)星將利用紫外線激光測量大氣中的風速和風向，有望顯著提高氣象預報準確度并增加對氣候變化的了解。

用紫外激光追蹤風速和風向

耗資約5.5億美元的“風神”任務將使用紫外激光器跟蹤大氣層最下方30公里處的風速和風向。研究人員在飛機上使用類似的激光器來研究特定地區(qū)的風況，但“風神”將是首個覆蓋全球的風測繪任務。

太空激光器研制是最大挑戰(zhàn)

“風神”的激光器每秒鐘能發(fā)射激光50次，因此，可用由數(shù)十億個紫外線光子組成的光束照射地球大氣層。而有幾百個這樣的光子將彈開空氣分子和粒子，并反射回航天器上搭載的1.5米口徑的主望遠鏡。“風神”不僅能測量反射距離，給出風的高度，而且還能測量當分子來回移動時產(chǎn)生的波長的微小變化。這種“多普勒頻移”使科學家能夠計算出風的速度和方向。德國航空航天中心大氣物理學家奧利弗·瑞特布徹說：“這比僅僅測量返回的信號更具挑戰(zhàn)性?！?/span>

將改善天氣預報精準度

如果“風神”任務按計劃運行，其提供的數(shù)據(jù)可以大幅改善熱帶地區(qū)的天氣預報情況。該地區(qū)的氣象氣球相對較少，風與熱帶地區(qū)其他大氣因素的耦合度也不高，這意味著，當已知溫度和壓力等數(shù)據(jù)時，在此地比在中緯度地區(qū)更難以猜測風速和風向。

不過，法國氣象學預報機構的氣象學家阿蘭達·巴斯說，“風神”的激光無法透過厚厚的云層，因此無法滲透到颶風等風暴系統(tǒng)。

“風神”成功發(fā)射以后，任務控制器計劃在9月開啟激光系統(tǒng)，首批數(shù)據(jù)將于2019年1月底到達，并在4月份之前插入預報系統(tǒng)，目標是在衛(wèi)星收集風力后不遲于3小時進行測量。

世界氣象組織綜合全球觀測系統(tǒng)負責人拉斯·皮特-瑞思肖賈德說，盡管“風神”的使用壽命為3年，但如果相關技術得到驗證，可能為后續(xù)風測繪衛(wèi)星任務鋪平道路。