В доспутниковую эпоху метеорологи были вынуждены работать с ограниченными данными, собираемыми с помощью кораблей, метеорологических станций и метеорологических шаров. Большая часть мирового океана, где формируется большинство ураганов, оставалась без наблюдения. Ситуация изменилась с запуском первого метеорологического спутника в 1960 году, который передал изображения облачных систем Земли. На сегодняшний день большое количество спутников вращается вокруг нашей планеты, непрерывно предоставляя данные, лежащие в основе почти каждого прогноза погоды и анализа климата.
Современный мониторинг погоды в основном зависит от двух типов спутников:
- Геостационарные спутники вращаются высоко над экватором и постоянно наблюдают за одним и тем же регионом Земли, снимая новые изображения каждые несколько минут. Их непрерывное наблюдение необходимо для отслеживания быстро развивающихся штормов.
- Полярные спутники летают ближе к Земле, кружа от полюса к полюсу и сканируя всю планету несколько раз в день. Они предоставляют глобальные данные высокого разрешения, которые используются в моделях прогнозирования погоды и системах мониторинга климата.
Спутники оснащены современными приборами, которые обнаруживают различные формы электромагнитного излучения, включая видимые, инфракрасные и микроволновые длины волн:
- Видимые изображения показывают вершины облаков и структуру ураганов так, как мы их видим из космоса.
- Инфракрасные датчики измеряют температуру вершин облаков и поверхности моря, что позволяет метеорологам оценивать интенсивность шторма даже ночью.
- Микроволновые датчики проникают сквозь плотные облака, чтобы определить количество осадков, скорость ветра и состояние поверхности океана под ними.
- Радарные приборы формируют карту наводнений и отслеживают высоту волн.
Слева: необработанное инфракрасное изображение с наложенной цветовой картой (Windy.com), в центре: обработанная комбинация визуальных и инфракрасных каналов (Windy.com), справа: композиция визуальных и инфракрасных каналов с наложенными радиолокационными данными (meteoblue.com)
Вместе они создают полную многослойную картину развития шторма и его потенциального воздействия, что делает раннее обнаружение и реагирование на стихийные бедствия гораздо более эффективными, чем раньше.
Когда ураган начинает формироваться над теплыми тропическими водами, спутники отслеживают изменения в ветровом режиме, температуре и образовании облаков. По мере усиления шторма они отслеживают так называемый «штормовой глаз» и оценивают скорость ветра, что помогает прогнозировать его траекторию. Во время выхода на сушу спутники предоставляют экстренным службам обновления практически в режиме реального времени, а после шторма они помогают составить карту затопленных регионов, оценить ущерб инфраструктуре и поддержать восстановительные работы.
Некоторые из самых мощных и разрушительных ураганов в новейшей истории отслеживались из космоса: в 2015 году ураган Патрисия стал самым сильным ураганом, когда-либо зарегистрированным в Западном полушарии, с ветрами, достигающими 346 км/ч. Данные спутников позволили синоптикам отслеживать быстрое усиление Патрисии в режиме реального времени и выпустить предупреждения до ее выхода на сушу. Аналогичным образом, в 2024 году ураган Милтон усилился с тропической депрессии до шторма 5-й категории менее чем за 49 часов – это самый быстрый рост интенсивности, когда-либо зарегистрированный в Атлантике. Метеорологические спутники зафиксировали вспышки молний внутри глаза урагана, что помогло ученым понять, как молниевая активность сигнализирует о быстром усилении шторма.
Совсем недавно супертайфун Рагаса (2025) в западной части Тихого океана достиг 5-й категории, с ветрами, превышающими 300 км/ч. Геостационарные спутники непрерывно наблюдали за структурой глаза тайфуна, конвективными всплесками и быстрыми изменениями интенсивности, в то время как спутники с полярной орбитой предоставляли подробные данные о температуре, влажности и осадках. Эти комбинированные наблюдения помогли синоптикам своевременно выпустить предупреждения и улучшить прогнозы траектории.
Чтобы увидеть эти наблюдения в действии, meteoblue предлагает глобальный композит спутниковых и радиолокационных зображений с высоким разрешением. В Европе спутниковые изображения обновляются каждые пятнадцать минут, показывая движение облаков, осадки и атмосферную активность в режиме реального времени. Визуализации спутников meteoblue создаются с использованием данных со спутников GOES-19, GOES-18, Himawari-9, и EUMETSAT Meteosat и MTG. Эти спутники передают изображения в видимом (0,6 мкм) и инфракрасном (10,8 мкм) спектральных диапазонах, предоставляя дополнительную информацию о структуре облаков, температуре и развитии штормов. Исходные данные с отдельных спутников совмещаются и плавно мозаично соединяются для корректировки мельчайших различий между изображениями. Затем данные калибруются и обрабатываются в однополосные изображения в оттенках серого, которые в конечном итоге смешиваются, улучшая контраст, корректируя солнечный свет и повышая четкость мелких деталей, чтобы создать реалистичные, высококонтрастные изображения глобальных погодных систем.
Убедитесь в этом сами и изучайте движение облаков, штормы и другие погодные явления в режиме реального времени с помощью спутниковых изображений meteoblue.
