飓风来去无影踪？NASA 发射 8 颗微型卫星监控导航

飓风无视天气卫星的监控，总是神秘地突然出现在我们的世界里，几十年来，只有飞机和勇敢的飞行员才能深入其中了解飓风。

雷锋网消息，日前「飓风全球导航卫星系统」（CYGNSS）8 个微型卫星已经准备就绪，于 12 月 12 日从佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射。据雷锋网了解，这是 NASA 的一项新任务。如果 CYGNSS 星座发射成功，可以更准确地预测飓风风速，解释特定云和飓风的形成过程。

以前，美国依靠「飓风猎人」气象侦察机来监测飓风。但气象侦察机不能对所有的飓风进行侦查，特别是生成于热带大西洋的飓风。CYGNSS 科学小组的成员，佛罗里达州迈阿密大学的飓风科学家 Sharan Majumdar 说「生成于西太平洋的热带气旋被称为「台风」，因台风和飓风不同，故而很少监测台风」，Majumdar 还说到「绝大多数的热带气旋不适合通过飞机进行监测。」

如今，几乎所有飓风都能被 CYGNSS 星座监测，CYGNSS 使用任何旅行者都会用到的常见工具 GPS，GPS 能够测量飓风的内部风速。中轨道地球卫星群 GPS 能够连续发射长无线电波信号，信号能够穿透大雨。同样的道理体现在，即使你身处于暴风雨中，你的手机依旧可以很容易地定位到你的位置。CYGNSS 星座收集从海洋中反射的 GPS 信号，用于测量海洋的表面粗糙度，还可以用于计算风速。标准气象卫星只具有接收微波的感应器，然而感应器在大雨中会遭到干扰，因为不能用于监测飓风。

CYGNSS 的首席研究员，密歇根大学大气科学家和工程师 Christopher Ruf 说：「飓风猎人已经验证了，CYGNSS 星座收集数据的方法是可靠的，虽然 CYGNSS 卫星在热带低地轨道上不能像飞机一样清楚地「看到」海洋的粗糙度，但 CYGNSS 卫星能够对更大的空间覆盖面进行监测。」

 Christopher Ruf，CYGNSS 的首席研究员，密歇根大学大气科学家和工程师

近几十年来，飓风预测的准确性显着提高，尤其是在预测飓风所经过的路径。但预测飓风强度，监测飓风最大持续风的技术还不够成熟。处于飓风的不同位置测量的飓风强度是不同的，飞机在监测飓风时，很可能没有对飓风强度进行评估。飓风是否因为靠近温暖的海洋而引起暴风雨？这种假设存在着很大的不确定性。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）大西洋海洋和气象实验室领导飓风研究工作的 Frank Marks 说：「使用模拟气象数据分析飓风时，CYGNSS 应该提高对飓风强度的预测水平。」

从技术上讲，CYGNSS 只是一个研究任务，NOAA 不需要依赖于 CYGNSS 进行气象预测。CYGNSS 的寿命为 2 年，即使 CYGNSS 最短寿命的组件可以持续 5 年，7 到 9 年卫星本身也不会落入大气层。若 NOAA 科学家发现 CYGNSS 星座可以改善飓风的实时预报，NOAA 将会来调查 CYGNSS 的研究结果并将细节落实。Christopher Ruf 说：「如果 CYGNSS 星座能拯救生命，可以尝试将卫星整合到 NOAA 气象预测的操作系统中」。

RMS 公司的飓风建模师 Michael Kozar 说到：「卫星任务也可能出错，CYGNSS 卫星将面临验证其数据准确性的障碍。如果 CYGNSS 星座发射成功，不仅可以测量飓风内部风眼的风速，也可以从外部测量一些飞机没有监测到的参数。CYGNSS 星座可以获得更全面的气象图片，这有助于测量飓风的强度，而且能够监测整个飓风系统的能量扩散度。」

「CYGNSS 星座不仅可以预测飓风，还可以辅助测量茂密的热带雨林的风速」，Sharan Majumda 如是说。同时，它可以更好地了解云是如何形成的，了解温度升高是否会改变云量。CYGNSS 星座还可以帮助其他科学家研究生成于西太平洋的台风，这些台风与季节性振荡有关。季节性振荡是一系列周期性围绕赤道的风暴，从而影响全球天气模式。

CYGNSS 项目 NASA 耗资 1.57 亿美元。作为 NASA 的第一个 Earth Venture 计划，该计划使用微小卫星来完成低成本，快速建设和高风险的任务。CYGNSS 项目是 NASA 的一项地球科学任务，该项目将在密歇根大学而不是 NASA 中心进行科学运作，毕竟 NASA 对密歇根大学非常信任。Christopher Ruf 最后说到：「我们希望通过实践证明，选择我们大学，是一个好决定。」

究竟 NASA 的 Earth Venture 是否能顺利为人类的生活提供便利呢？雷锋网将持续关注。

via sciencemag

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