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#小編開聊  【遠在天邊的衛星,要怎麼蒐集氣象資料?】
 
上次 國家實驗研究院 的有獎徵答:「你知道衛星幫地球量體溫,運用的是什麼原理嗎?」你答對了嗎?
 
小編看到有四百多人都知道答案是「折射原理」,真是厲害!福衛三號、福衛七號不只能幫地球量體溫、還能一併量測濕度、壓力、電子密度等物理參數,提供氣象預報所需的觀測資料。那它們是在哪裡用到「折射原理」呢?
 
衛星們的氣象觀測使用的是無線電掩星(radio… 更多 occultation, RO)技術,先來說文解字一下:「掩星」是一種天文現象,最為大家所知的就是日蝕。當觀測者(地球)和被觀測者(太陽)之間有另一個天體(月球)通過時,從地球上看過去,就會看到太陽光被月球遮蔽的情形,就是掩星現象。套用在氣象觀測上,則由氣象衛星作為觀測者(接收無線電訊號),GPS 衛星為被觀測者(發射無線電訊號),當地球位於兩者之間就形成人造的掩星事件。
 
接著就是「折射原理」出場的時候了。電磁波在不同介質中的傳播速率不同,當電磁波經過不同介質時路徑會產生偏折。只要觀察放入水杯中的筷子,就能看到因為光從水中進入空氣時的折射現象,使得筷子在水中和在空氣中好像折斷了似的!
 
回到氣象觀測,當地球位於 GPS 衛星和氣象衛星之間,GPS 衛星發射的無線電訊號穿過地球的大氣層,會依介質(大氣)的狀態產生不同程度的折射,若氣象衛星接收到此受到偏折的訊號,經由計算訊號的變化和兩衛星的位置關係,可由外到內層層演算出大氣折射率,並進一步推導出溫度、濕度、壓力、電子密度等物理參數隨著垂直高度和經緯度的變化。
 
已經工作十幾年的福衛三號,和即將接手的福衛七號,就是這樣量測氣象資料的,喵~
 
🔎參考資料:
科學發展,<GPS 不再只是定位和導航>
https://most.pse.is/GBBTE
科學發展,<用於天氣預報的全球定位系統>
https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10505-02.pdf&vlId=58263997-064E-4826-A931-5CA927F05997&nd=1&ds=1
科學發展,<進一步探索福衛七號衛星>
https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10505-04.pdf&vlId=58263997-064E-4826-A931-5CA927F05997&nd=1&ds=1
超連結 MOST.PSE.IS

GPS 不再只是定位和導航

「哎呀,好像迷路了!」「快點拿出你的 GPS 來導航啊!」 在我們的生活中,GPS 這個名詞似乎已經和導航劃上了等號。不過, GPS 到底跟導航有什麼關係?除了導航外,GPS 還有什麼不為人知的功用?
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