本週四，一顆新的地球觀測衛星將發射到太空中，它將幫助科學家預測天氣並關注日益普遍的極端天氣事件。這顆衛星被稱為聯合極地衛星系統-2（JPSS-2），是全球觀測系統的一部分，是美國國家航空航天局和美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）之間合作的產物。

“NOAA的氣象衛星從未如此關鍵，因為極端天氣事件由於氣候變化而繼續更加頻繁，”NOAA的國家環境衛星、數據和服務部門負責系統的副助理行政官艾琳-帕克在發射前的簡報中說。”從2017年到2022年9月，美國已經經歷了104次單獨的10億美元的災難。相比之下，從1987年到1991年，只有15次。”

JPSS-2將於美國東部時間11月10日凌晨4:25從加州范登堡空軍基地搭乘聯合發射聯盟的阿特拉斯V 401火箭發射。機上還將測試一種名為LOFTID的充氣式隔熱罩，它可以幫助更重的有效載荷在地球甚至火星等其他星球上降落。

美國國家航空航天局（NASA）和國家海洋局（NOAA）有一個完整的衛星網絡指向地球，以觀察其環境，包括JPSS-2的前身–Suomi NPP和NOAA-20。JPSS-2將與這兩顆衛星一起進入極地軌道，這意味著它們從兩極環繞地球，每天兩次覆蓋整個地球。

“為了預測當地的天氣，我們需要從這個全球角度觀察天氣，”NOAA的JPSS項目辦公室主任Tim Walsh說。”非洲的沙塵暴可以影響可能影響東海岸的潛在颶風的發展。日本的颱風可能會導致幾天后加州這裡的暴雨”。

JPSS-2衛星將用它的四個儀器對地球進行測量，包括作為衛星”眼睛”的可見光紅外成像輻射儀套件（VIIRS）。它以大約四分之一英里的空間分辨率拍攝可見光和紅外圖像，使研究人員能夠看到被稱為過頂的雲層等特徵，這可以反映出雷暴有多嚴重。先進技術微波探測儀，或ATMS，可以透過雲層觀察到風暴的強度，而跨軌紅外探測儀，或CrIS，可以生成大氣的三維視圖，臭氧繪圖和剖面儀套件，或OMPS，研究大氣中的臭氧。

結合起來，這些儀器的數據將有助於天氣預報，特別是通過監測大西洋和太平洋。在陸地上，有許多氣象站正在收集數據。但來自海洋的測量需要由氣象浮標來進行，而氣象浮標相對較少，所以這些數據需要由衛星數據來補充。來自JPSS計劃的數據之前被用來預測颶風伊恩在佛羅里達海岸的登陸，目前正被用來監測熱帶風暴尼科爾。

NOAA國家氣象局的氣象學家和衛星科學家Jordan Gerth在一次科學簡報中說：”JPSS數據是美國和國際全球數值天氣預測系統的主要輸入。觀測是全球性的，預測是地方性的。有了JPSS，當地三至七天的預測質量非常出色。”

“雖然該衛星是為天氣預測而設計的，但這並不是發射該衛星的唯一原因”

NOAA有另一套用於天氣預測的地球監測衛星，稱為地球靜止業務環境衛星，或GOES。但GOES衛星的軌道與JPSS非常不同，它位於地球表面以上22300英里的地球靜止軌道。這意味著每顆GOES衛星總是指著地球上的同一個地方，相比之下，JPSS衛星環繞整個地球，離地表僅500英里，距離更近。

“因為JPSS離地球表面近得多，我們可以得到不同類型的觀測，”Gerth解釋說。”例如，如果我們想確定大氣層的溫度結構或水蒸氣的數量，我們可以使用JPSS系列上的儀器來幫助我們完成。JPSS還為我們提供了關於雲冠下的細節信息，這可以很容易地轉化為關於風暴強度的信息並幫助進行風暴預測。”

除了天氣預報的職責外，來自JPSS-2的數據也將有助於研究其他氣候條件。”NOAA JPSS項目的項目科學家Satya Kalluri說：”雖然該衛星是為天氣預測而設計的，但這並不是發射該衛星的唯一原因。該衛星每天拍攝兩次地球圖像，通過這些圖像，我們可以查看乾旱狀況，這對預測糧食生產力非常重要。”

衛星數據的其他用途包括測量海洋顏色，這可以幫助監測海洋生態系統的健康和識別有害藻類繁殖。它還可以通過識別煙霧或野火的煙霧來測量空氣質量，以及觀察極地冰蓋的變化和臭氧層的空洞。

除了JPSS-2在短期內預測天氣事件方面的作用外，對這些因素進行幾十年的持續測量是保持記錄的關鍵，使我們能夠了解氣候變化的長期影響。

“我們非常高興能夠看到這次JPSS-2的發射，因為它收集了全球的觀測數據，”Gerth說。”為了有好的本地天氣預測，我們需要有這些全球觀測數據來告知我們的氣象學家。”