颶風來去無影蹤？NASA 發射 8 顆微型衞星監控導航
颶風無視天氣衞星的監控，總是神祕地突然出現在我們的世界裏，幾十年來，只有飛機和勇敢的飛行員才能深入其中了解颶風。
雷鋒網消息，日前「颶風全球導航衞星系統」（CYGNSS）8 個微型衞星已經準備就緒，於 12 月 12 日從佛羅里達州的卡納維拉爾角發射。據雷鋒網了解，這是 NASA 的一項新任務。如果 CYGNSS 星座發射成功，可以更準確地預測颶風風速，解釋特定雲和颶風的形成過程。
以前，美國依靠「颶風獵人」氣象偵察機來監測颶風。但氣象偵察機不能對所有的颶風進行偵查，特別是生成於熱帶大西洋的颶風。CYGNSS 科學小組的成員，佛羅里達州邁阿密大學的颶風科學家 Sharan Majumdar 説「生成於西太平洋的熱帶氣旋被稱為「颱風」，因颱風和颶風不同，故而很少監測颱風」，Majumdar 還説到「絕大多數的熱帶氣旋不適合通過飛機進行監測。」
如今，幾乎所有颶風都能被 CYGNSS 星座監測，CYGNSS 使用任何旅行者都會用到的常見工具 GPS，GPS 能夠測量颶風的內部風速。中軌道地球衞星羣 GPS 能夠連續發射長無線電波信號，信號能夠穿透大雨。同樣的道理體現在，即使你身處於暴風雨中，你的手機依舊可以很容易地定位到你的位置。CYGNSS 星座收集從海洋中反射的 GPS 信號，用於測量海洋的表面粗糙度，還可以用於計算風速。標準氣象衞星只具有接收微波的感應器，然而感應器在大雨中會遭到干擾，因為不能用於監測颶風。
CYGNSS 的首席研究員，密歇根大學大氣科學家和工程師 Christopher Ruf 説：「颶風獵人已經驗證了，CYGNSS 星座收集數據的方法是可靠的，雖然 CYGNSS 衞星在熱帶低地軌道上不能像飛機一樣清楚地「看到」海洋的粗糙度，但 CYGNSS 衞星能夠對更大的空間覆蓋面進行監測。」
Christopher Ruf，CYGNSS 的首席研究員，密歇根大學大氣科學家和工程師
近幾十年來，颶風預測的準確性顯着提高，尤其是在預測颶風所經過的路徑。但預測颶風強度，監測颶風最大持續風的技術還不夠成熟。處於颶風的不同位置測量的颶風強度是不同的，飛機在監測颶風時，很可能沒有對颶風強度進行評估。颶風是否因為靠近温暖的海洋而引起暴風雨？這種假設存在着很大的不確定性。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）大西洋海洋和氣象實驗室領導颶風研究工作的 Frank Marks 説：「使用模擬氣象數據分析颶風時，CYGNSS 應該提高對颶風強度的預測水平。」
從技術上講，CYGNSS 只是一個研究任務，NOAA 不需要依賴於 CYGNSS 進行氣象預測。CYGNSS 的壽命為 2 年，即使 CYGNSS 最短壽命的組件可以持續 5 年，7 到 9 年衞星本身也不會落入大氣層。若 NOAA 科學家發現 CYGNSS 星座可以改善颶風的實時預報，NOAA 將會來調查 CYGNSS 的研究結果並將細節落實。Christopher Ruf 説：「如果 CYGNSS 星座能拯救生命，可以嘗試將衞星整合到 NOAA 氣象預測的操作系統中」。
RMS 公司的颶風建模師 Michael Kozar 説到：「衞星任務也可能出錯，CYGNSS 衞星將面臨驗證其數據準確性的障礙。如果 CYGNSS 星座發射成功，不僅可以測量颶風內部風眼的風速，也可以從外部測量一些飛機沒有監測到的參數。CYGNSS 星座可以獲得更全面的氣象圖片，這有助於測量颶風的強度，而且能夠監測整個颶風系統的能量擴散度。」
「CYGNSS 星座不僅可以預測颶風，還可以輔助測量茂密的熱帶雨林的風速」，Sharan Majumda 如是説。同時，它可以更好地了解雲是如何形成的，了解温度升高是否會改變雲量。CYGNSS 星座還可以幫助其他科學家研究生成於西太平洋的颱風，這些颱風與季節性振盪有關。季節性振盪是一系列週期性圍繞赤道的風暴，從而影響全球天氣模式。
CYGNSS 項目 NASA 耗資 1.57 億美元。作為 NASA 的第一個 Earth Venture 計劃，該計劃使用微小衞星來完成低成本，快速建設和高風險的任務。CYGNSS 項目是 NASA 的一項地球科學任務，該項目將在密歇根大學而不是 NASA 中心進行科學運作，畢竟 NASA 對密歇根大學非常信任。Christopher Ruf 最後説到：「我們希望通過實踐證明，選擇我們大學，是一個好決定。」
究竟 NASA 的 Earth Venture 是否能順利為人類的生活提供便利呢？雷鋒網(公眾號：雷鋒網)將持續關注。
via sciencemag
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資料來源：雷鋒網
作者/編輯：白及