А сегодня вновь переключимся с карт на спутники и узнаем, как они помогают синоптикам мониторить погоду, которая сейчас так непостоянна, что, кажется, сама нарочно меняется вопреки прогнозам.
Спутники измеряют здоровье Земли, принимая сигналы, отражённые от участков океана, ледяного покрова или тропического леса, и высчитывая цифровые данные после их приёма. Но новый кластер спутников будет использовать глобальную систему позиционирования для прогнозирования погоды, долговременных изменений климата и даже защиты от помех в результате солнечных вспышек.
Те же ГНСС-сигналы, на которые вы опираетесь, чтобы проложить путь сквозь плотный трафик, найти подходящий ресторан или отследить своих детей, также могут быть использованы для предсказания того, когда придёт ураган из тропических вод. По крайней мере, на это надеются исследователи, разработавшие флот из шести малых спутников, которые в следующий понедельник запустят в космос с мыса Канаверал на ракете SpaceX Falcon. Данная миссия – также последний этап в продолжающемся состязании между спонсируемыми правительством и частными компаниями системами сбора метеорологических данных, состязании, которое, как надеются многие наблюдатели, приведет к повышению качества прогнозов, сделав их менее затратными.
Эта миссия, известная как Групповая система наблюдений за метеорологией, ионосферой и климатом (или COSMIC-2), использует в своих интересах странное свойство радиосигналов GPS: они на самом деле слегка изгибаются и замедляются при прохождении через атмосферу. Это изгибание не влияет на точность навигации на земле; оно видно только сбоку – кем-то с орбиты. Это немного похоже на то, когда вы опускаете карандаш в наполовину полный стакан воды, и изображение слегка преломляется сквозь более плотную жидкость (физики знают это как закон Снеллиуса).
Чем плотнее атмосфера, тем сильнее изгибается навигационный сигнал. Учёные, получая информацию о плотности, могут рассчитать влажность, давление и температуру атмосферы с интервалом в один километр. Получение такого рода детальной информации о том, что происходит в атмосфере, является ключом к повышению точности моделей прогнозирования погоды.