【科技】“日夜相连”传感器观地球夜间如白昼 飓风逃不过它的眼睛

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没有人喜欢被黑暗包围。 特别是发生危险的时候。

夜幕笼罩大陆和海洋时，科学家和预报员突然失去可见光范围内的卫星图像。 包括旋转中的暴风雨、窒息的野火、威胁船的大海冰等重要消息。

名为日夜连接( dnb )的新传感器开始填补这些空白。 全名是一些可视红外成像辐射计套件，与美国发射的suomi-国家极轨道一起与卫星( npp )在地球轨道上飞行。

白天和晚上都能忍受几何学吗？

日夜相连非常敏感，也可以测量一盏路灯微弱的光，或者漆黑的大西洋孤船甲板上隐藏的光，北达科他州广阔的油田闪耀的气体残光。 即使在没有月亮的夜晚，也能通过大气微弱的微光辨别云和雪原。

在过去的三年里，传感器研究者目睹了地球力量的魅力所在含有巨大能量的波浪在猛烈的雷暴中卷入大气层。 他们还可以提高向居民预报飓风路线的能力，监视消防员变化的致命烟雾，指导失去方向的船远离移动的海冰。

另外，科学家开始分析白天和夜晚的联系得到的数据，通过确定特定夜晚月光的照射量来测量云的反射，安装评价云含有多少水分的软件。 预报员可以利用这些消息预测影响地面夜间温度的云量，帮助飞行员避免飞机面临冻结危险。 数据还可以提高高纬度地区日常天气预报的准确性。 这些地区忍受了几个月的长夜现象，缺乏比较有效和重要的夜间天气变化新闻。

飓风逃不出那只眼睛

知道飓风的眼睛位置是非常重要的。 因为大部分强风和暴风雨都发生在那附近。 这样可以挽救生命，影响当地紧急情况下的管理者疏散工作，预先优化安全人员和灾害救援资源的部署，节约数百万美元。

年7月28日，弗罗西飓风在夏威夷岛附近盘旋。 气象预报员仔细追踪了那张行动照片，但夜幕降临失去了视力。 根据卫星搭载的红外线传感器，高卷云出现在暴风雨的低纬度循环中心。 晚上来的时候，气象预报员因即将出现的日出惊喜而越来越不舒服。 当他们认为正在正确追踪夜间飓风路径时，随着太阳的升起，他们发现飓风中心在高层风的影响下变成了云。

幸运的是，这颗带着日夜连接的传感器的卫星上午在头顶飞行，通过正好高的、薄的云窥视了飓风附近的地面循环。 根据图像，暴风雨中心比预想的更偏向北部，对这个岛的威胁大幅减少。 美国气象局预报室的预报员上午5点紧急通知急救队员修改暴风雨的路径，阻止了不必要的避难。

精辟的海上救援

吉斯海(渔船)是白令海峡捕蟹船队的美国人。 年2月，强烈的北风袭击白令海的中心，将自由漂浮的海冰迅速吹到船队的配置场所。 2月10日，齐斯卡海号位于最北侧，船员联系了国家海洋气象服务海冰项目组织，询问了附近150多张双人床大小的海冰带来的影响。

天气服务机构确认海冰入侵。 吉斯海号继续前进，与海冰项目组织保持联系。 但2月13日，他发现船被海冰包围。 其中一个冰厚超过三英尺。 为了不被海冰倾斜和压碎，吉斯海号必须尽快逃走，但在短暂的白天和没有月亮的夜晚将使导航变得无力。

海冰项目组织利用日夜连接的传感器数据找到海船的灯光，确定了准明确的位置。 传感器用大气中微弱的夜光描绘了现在的海冰边缘。 利用这种微妙调整的消息，气象服务人员创造了船员安全到达西南海岸的路径，逃离了海冰的包围。

穿透烟幕定位火线。

由于多年的干旱，野火在美国西部上升。 消防队员白天与激烈的大火战斗，但经常一夜之间失去阵地，无法追踪到因危险的烟雾和烟雾模糊的防火线。 野火还根据变化的风速风向使消防员处于危险之中。 烟的温度迅速冷却，像羽毛一样的小粒子几乎使红外传感器在晚上失明。

由于温度下降，湿度变大，晚上扑灭大火的商家很失望。 弱光传感器很有用。 如当年加利福尼亚rim火灾现场的照片所示。 首先，当月光可用时，传感器一般表现出清晰的烟雾，向消防员提供可靠的警告。 其次，传感器包括细小的曲线，可以正确地表示火线的位置。 羽流图中还包括附近近地点的风有可能煽动风点火的宝贵消息，帮助消防员正确地决定从哪个方向继续灭火。

锁定大气层夜光的涟漪

没有月亮的夜晚，即使没有任何灯光，也能在黑色的夜空中看到自己模糊的手的轮廓。 这是大气中很多，异质化学反应发出的微弱光引起的。

国际空间站的宇航员定期记录了这一夜辉，但其详细结构不得而知。 昼夜连接研究者发现夜辉可能出现在雷雨附近时，吓得照片中的发光显示出特色涟漪。 雷暴释放的能量将波传递到大气层上，这些波到达上空55~60英里时，1小时或2小时后搅拌夜晚的辉层，形成发光的同心圆。 年德克萨斯州的巨大雷暴，传感器捕捉到了这个效果。

这个波浪也有使上层大气循环的能量。 日夜连接探测波和微波的能力填补了上层大气动力学的研究空白，帮助研究者更好地预测天气，理解气候变化。

基于地表的观测也可以将夜辉和大地震联系起来，包括年在日本东北地区发生的海啸在内，地震运动也向大气层传播向上的压力波。 白天和夜晚的联系使科学家可以通过跟踪海上大气层的涟漪来确认海啸。

整天连在一起是不够的

现在只是白天和晚上相连。 美国海洋和大气局操纵的高度500英里上空的suomi-npp卫星与太阳同步，因此只能在当地时间晚上13点30分或上午1点30分通过规定的地方。 如果能放在静止轨道卫星上，科学家就能像电影一样连续记录地球的光而不是定点照片。

夜视平台是计划于2030年发射的地球静止操作环境系列卫星noaa (美国海洋和大气管理局)。 如果能携带连接白天和夜晚的传感器，就能确定陆地和海洋光变化的特性，还能追踪在云、降雨、浮游油、火灾、烟、沙尘暴、火山、海冰甚至非法地区钓鱼的船，确定事故机的位置。

年7月24日，搭载110名乘客和6名船员的阿尔及利亚航空企业飞机在飞行员要求更改航线逃离雷雨地带后坠毁，机上无人幸免。 带有日夜连接的传感器的suomi-npp卫星在事故的几分钟内通过了坠落地点的上空。 捕捉到强烈雷暴发出的光，场所正好与事故地点一致，另外，也捕捉到了飞机遗骸爆炸发出的光。

要从这场悲剧中得到希望，在未来正好用日夜相连的低光传感器复盖整个地球，每隔几分钟更新一个地区，就可以指导搜索和救援队迅速进入指定地区，也许可以为拯救生命争取宝贵的时间。