NOAA的GOES-U衛星在地球上空軌道上的示意圖 。（圖片來源：NOAA）
據美國太空網（Meredith Garofaro）：我記得在21世紀末的大學里學習天氣預報 。我和我的同學會用當前的天氣系統手繪地圖，然后我們會查看衛星數據，幫助繪制未來幾小時和幾天會發生的事情 。
美國國家海洋和大氣管理局的氣象衛星當時很好 ， 但與我們現在在軌道上的衛星相比 ， 區別在于白天和黑夜 。作為一名廣播氣象學家，當威脅性天氣出現時，我利用他們提供的數據向美國乃至加勒比地區的數十億人傳達救生信息和預警 。
當GOES-U于6月25日在太空探索技術公司獵鷹重型火箭上發射時，它將完成美國國家海洋和大氣管理局的GOES-R天氣衛星星座，增強其兄弟公司的能力，并更加關注太空天氣 。
NOAA的地球靜止運行環境衛星（GOES）并不新鮮；自1975年以來，他們一直在為科學家提供穩定的太空數據和圖像流 。但在過去的幾十年里，技術的進步和從迄今為止發射的每一顆衛星中吸取的經驗教訓有助于新型號的儀器和產品的顯著改進 。
GOES家族最近的一個星座始于2016年11月 ， 當時其四顆衛星中的第一顆GOES-R發射到太空 。當時 ， 我在加利福尼亞州圣巴巴拉的KEYT-TV工作，隨著美國各地的科學家可以獲得初步數據，我有機會制作了一個獨家功能 。
我采訪了美國國家氣象局（NWS）洛杉磯辦公室的預報員團隊，了解各種圖像和觀測如何在他們的不同角色中發揮作用 。氣象學家們分享了它是如何被納入他們的預測并用于發布警報以警告公眾惡劣天氣的 ， 以及它與他們以前使用的任何東西相比是多么不可思議 。



GOES衛星網絡 。（圖片來源：美國國家航空航天局）
七年多后，隨著該系列四顆衛星中的三顆繞地球運行，科學家和研究人員表示，他們對結果以及先進技術如何改變游戲規則感到滿意 。
美國國家海洋和大氣管理局國家嚴重風暴實驗室（NSSL）的研究員John Cintineo在一封電子郵件中告訴Space.com：“我認為它真的沒有辜負它在雷暴預報方面的大肆宣傳 。氣象學家可以近實時地看到對流的演變，這使他們能夠更好地了解風暴的發展和嚴重程度，從而提供更好的警告 。” 。
Cintineo說：“GOES-R系列不僅在雷達覆蓋范圍不足的地方提供觀測，而且通常在雷達之前提供強大的信號，例如風暴增強或減弱時 。我相信在過去十年中，預測和環境監測方面還有許多其他改進 ， 但這是我最清楚地看到改進的地方 ?！?。
除了幫助預測嚴重雷暴外，每顆衛星都收集了可能引發洪水的暴雨事件的圖像和數據，在形成過程中檢測到了低云和霧 ， 并對颶風季節使用的預報和服務做出了重大改進 。



工作人員從2024年6月14日（星期五）開始，將美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的地球靜止運行環境衛星（GOES-U）從太空技術太空操作設施運送到佛羅里達州美國國家航空航天局肯尼迪航天中心39A發射復合體的SpaceX機庫，操作于2024年六月15日（星期六）早些時候結束 。（圖片來源：美國國家航空航天局/本·斯梅格爾斯基）
NOAA國家氣象局（NWS）局長肯·格雷厄姆在一封電子郵件中告訴Space.com：“GOES為我們的颶風預報員提供了更快、更準確、更詳細的數據 ， 這些數據對估計風暴強度至關重要，包括云頂冷卻、對流結構、颶風眼的具體特征、高層風速和閃電活動 ?！?。
高級基線成像儀（ABI）等儀器的光譜通道是以前GOES衛星的三倍，圖像質量是以前的四倍，成像速度是以前的五倍 。地球靜止閃電測繪器（GLM）是GOES-R系列中第一個在軌道上運行的此類測繪器 ， 科學家可以全天候觀察閃電以及與地面和云與云之間的接觸 。
Cintineo說：“GOES-U和GOES-R系列衛星以前所未有的空間和時間尺度為科學家和預報員提供了對整個西半球的天氣監測 ?！??！斑@些衛星的數據正在幫助研究人員開發新的工具和方法，以解決閃電預測、海浪識別（海浪對水手來說是危險的）、惡劣天氣警報和準確的云運動估計等問題 。GOES-R的儀器還通過改進數據同化，幫助改進全球和區域數值天氣模型的預測 ?！?br>


NOAA過去50年的衛星圖像 。（圖片來源：NOAA/NESDIS）
盡管GOES-U與它的兄弟姐妹相似 ， 但它將是獨一無二的，因為它的儀器改進來自科學家從目前在軌的三個儀器中學到的 。
但將GOES-U與其他傳感器區分開來的將是船上的一個新傳感器 ， 即緊湊型日冕儀（CCOR），它將監測地球大氣層外的天氣，密切關注可能影響我們星球的太空天氣事件 。



GOES-U衛星上CCOR儀器的CAD渲染圖 。（圖片來源：NOAA）
美國國家海洋和大氣管理局太空天氣預測中心（SWPC）的太空科學家Rob Steenburgh在電話中告訴space.com：“這將是我們第一個接近實時運行的冠狀病毒圖 。這對我們來說是一個巨大的飛躍，因為到目前為止，我們一直依賴于很久以前發射的航天器上的研究冠狀病毒圖儀器 ?！?。
“所以這很令人興奮，因為我現在不必等待數據下載，因為有時當前的冠狀病毒圖像會延遲 。有時我們會等待長達四到八個小時，當你處理日冕物質拋射（CME）時，每一個小時都很重要，它有時會來到地球，給我們帶來像上個月那樣的大地磁風暴 ?！?br>


藝術家對改變近地空間條件的太陽事件的插圖 。（圖片來源：美國國家航空航天局）
在預測太空天氣之前，Steenburgh是一位陸地天氣的氣象學家，他說這些下一代衛星徹底改變了科學家進行預測的方式 ， 這是巨大的 。他說，自20世紀80年代以來 ， 技術的進步為地球和太空天氣預報員提供了建立信心和提高預報準確性所需的工具 。
“可能最大的（變化）之一是多普勒天氣雷達的引入 ， 這讓我大吃一驚 。就能力而言，這是一個多么大的飛躍 ， 所以我覺得自己是氣象黃金時代的一部分，”Steenburgh說 。“我在2005年左右進入太空天氣，我很幸運地見證了這個領域非常相似的演變 ， 這令人震驚 。當我開始工作時，我有三個或多或少經常使用的數值模型 。
Steenburgh補充道：“現在，我有超過16個觀測平臺 ， 這些平臺在時間和空間分辨率方面的數據質量是我早期做夢都想不到的 。我很幸運能生活在另一個黃金時代 。” 。

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