屈文旭
摘要:從古至今人類一直沒有停止過與自然災害作斗爭,自然災害對于人們的正常生活與國家建設都有著巨大的影響。自然災害包括多方面,火山爆發(fā),泥石流、海嘯、高溫、極寒、冰雹、霧霾等,其中氣象災害是自然災害的重要組成部分,我國幅員遼闊,地大物博,橫跨多個氣候帶,廣闊的國土面積內,氣象災害多發(fā),給國家及人們帶來的損失與影響不可估量。現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展,對于氣象災害檢測技術不斷進步,當前通過衛(wèi)星遙感技術進行檢測已經取得了可喜的成績,本文通過介紹衛(wèi)星遙感技術,對其在氣象災害監(jiān)測過程中應用做深入探究。
關鍵詞:自然災害;氣象災害;衛(wèi)星遙感;監(jiān)控技術
引言
氣象災害是指由于天氣,氣候等天氣原因引發(fā)或間接引發(fā)的事故與災難。當前氣象災害對我們日常生活影響非常多,且十分頻繁,而隨著經濟的發(fā)展,科技的進步,氣象災害是可以監(jiān)控的,對于氣象災害的監(jiān)控與提前預防,在事故發(fā)生前減少氣象災害對我們的影響,將國家財產損失降低到最低是當前的主要方向。我們可以通過先進的科學技術對氣象情況進行預測與監(jiān)測,防止悲劇的發(fā)生,避免損失,這也是科技發(fā)展社會進步的體現(xiàn),本文通過衛(wèi)星遙感技術的概念、特點的介紹,探究遙感技術在防災,避免災害過程中的應用與發(fā)展。
一、氣象遙感技術簡介
氣象遙感技術是通過放射測量方式,使用一定的計算程式,推算出對應地面、海上、天氣與氣候情況的物理參數(shù),通過對這些參數(shù)的監(jiān)測,預測出天氣與氣候災害的一種方法。遙感技術已經在許多大型的氣象災害監(jiān)測工作中得到了充分的驗證,取得了很好的效果。氣象遙感技術的具體實施是通過人造地球衛(wèi)星上配備的多種用于監(jiān)測天氣與氣候物理參數(shù)的設備,監(jiān)測大氣的溫濕度、風速與風向、云彩的運動變化等物理要素,這種人造地球衛(wèi)星通常被稱為氣象衛(wèi)星。
衛(wèi)星配備的遙感裝置,可以通過獲取并監(jiān)測大陸與空氣中可以識別的光及紅外光等射線,通過轉換設備將這些捕捉到的光線轉換為電信號數(shù)據(jù),再轉發(fā)到接收站,接收站將獲取到的數(shù)據(jù)信息通過計算機軟件進行處理,形成氣象圖、云圖、海平面圖、地面圖等,再使用特殊的軟件處理,最終形成人們所需要的氣象資料。
二、氣象遙感技術的特點
氣象遙感技術相比其它監(jiān)測技術對比有以下幾方面的特點:一、遙感技術的檢測區(qū)域十分廣泛,可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控。由于遙感技術是通過氣象衛(wèi)星的輻射方式進行數(shù)據(jù)的測量,監(jiān)控次數(shù)與監(jiān)控頻率相比其他技術都要頻繁。遙感技術可以用于每天的氣象預報、海洋與河流的檢測、大氣質量的監(jiān)測、環(huán)境的檢測等,我國也已經擁有了多顆氣象衛(wèi)星。二、衛(wèi)星的觀測效率高,檢測數(shù)據(jù)質量好。三、氣象衛(wèi)星的監(jiān)測沒有空間與區(qū)域的障礙,對空氣質量,環(huán)境條件沒有任何要求,檢測準確及時,可以連續(xù)的進行監(jiān)測。
三、氣象衛(wèi)星遙感技術在氣象災害監(jiān)測中的應用
(一)在天氣與氣候中的應用
氣象衛(wèi)星在天氣與氣候中有著重要的應用,通過衛(wèi)星配備的光線識別設備,對不同區(qū)域進行監(jiān)測形成云圖,海水通常在云圖中反映出黑色,而大陸展現(xiàn)出灰色,雪與冰覆蓋的地方是白色。利用紅外線設備探測不同地區(qū)空氣中的濕度與溫度變化情況,再結合云圖就描繪出大氣中的水量與降雨分布圖。
“霧霾”是經常發(fā)生的天氣現(xiàn)象,其發(fā)生時城市道路的能見度低,容易造成交通事故,影響人們的出行。遙感技術可以對“霧霾”進行有效的檢測,及時發(fā)出“霧霾”預警,提醒人們及時并提前的做好準備,預防事故的發(fā)生。衛(wèi)星可以對“霧霾”的程度,通過圖像的形式表現(xiàn)出來,并達到實時的檢測,方便我們直觀的對空氣質量進行監(jiān)控。
(二)衛(wèi)星遙感技術對海洋結冰及河流的凌汛監(jiān)測
氣象衛(wèi)星遙感技術對海洋的監(jiān)測主要應用于對海水表面結冰狀態(tài)及河流凌汛的監(jiān)控。由于我國許多海面一到寒冷的季節(jié)便會產生結冰現(xiàn)象,這種結冰的范圍以及結冰的狀況都會影響到海上船舶的運輸、油田的采集、海岸線港口的船舶??康裙ぷ?,需要對結冰的狀態(tài)進行實時監(jiān)控,并發(fā)出預警,避免危害的發(fā)生。對海面結冰的檢測,也是利用冰與水對可識別光及紅外光的光譜性質不同,通過對數(shù)據(jù)信息的處理,提取出哪些區(qū)域已經結冰,哪些海面仍然是海水以及結冰的范圍,程度等。另外,我們南北極的考察過程中,也要對海面的結冰狀態(tài)進行監(jiān)控,提前預知結冰狀態(tài),制定考察計劃,避免事故的產生。
凌汛是指河水的下段由于表面結冰,對上游河水產生阻礙,形成冰壩,長時間下去造成上游水位持續(xù)升高,最終發(fā)展成為決堤,從而發(fā)生嚴重的災害與事故,衛(wèi)星遙感技術可以有效的監(jiān)控河面結冰的狀態(tài),在結冰后未達到冰壩前即發(fā)出預警,通知相關部門立即采取措施,避免凌汛的發(fā)生。
(三)衛(wèi)星遙感技術對干旱與沙塵暴的監(jiān)測
在我國干旱與沙塵暴等氣象災害時有發(fā)生,氣象衛(wèi)星可以對土地表面的水分,地表植物的溫度狀況等進行監(jiān)測,判斷出土壤的含水狀態(tài),對干旱的發(fā)生進行預知。另外,風沙,沙塵暴等現(xiàn)象在我國西部地區(qū)經常發(fā)生,可以利用衛(wèi)星遙感技術,通過紅外與可識別光對沙塵與地面的反光率不同,而識別沙塵暴的發(fā)生,目前利用衛(wèi)星遙感技術識別沙塵暴的識別率高,但此方法只適應與白天,夜晚監(jiān)測不到反光率,難以識別。
(四)衛(wèi)星遙感技術對火災與臺風的監(jiān)測
衛(wèi)星遙感技術對火災與臺風的監(jiān)測也是其重要的應用,火災發(fā)生時會向四周輻射熱量,氣象衛(wèi)星可以持續(xù)的對地表進行監(jiān)測,一旦發(fā)生火災,溫度持續(xù)升高,傳感器可以探測到輻射熱量波長的變化,從而識別到火災的發(fā)生,并形成圖像,以直觀的反映火災發(fā)生的面積,程度等等。遙感技術在對臺風的監(jiān)測主要是應用云圖技術,在云圖上可以清楚的看到臺風的中心位置,變化趨勢,移動速度等,提前預知臺風的影響,走勢,防止災害的發(fā)生。
四、結語
我國是氣象災害多發(fā)的國家,利用衛(wèi)星遙感技術可以對天氣變化情況、霧霾、海水結冰與河水凌汛,干旱與沙塵暴,火災與臺風等氣候災害進行實時動態(tài)監(jiān)控,提前預警,預防危害與事故的發(fā)生。