Vệ tinh quan sát Trái Đất pps

Vệ tinh quan sát Trái Đất
Tiếp theo các kỳ trước, kỳ này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các loại vệ
tinh quan sát Trái đất và những thành tựu trong sử dụng vệ tinh nghiên cứu
Trái đất.
Vệ tinh quan sát Trái đất
Hiện nay có rất nhiều vệ tinh nhân tạo từ trên cao quan
sátTráiđấtvới nhiềumụcđíchkhácnhau như:Chụpảnh và dự
báo thời tiết; theo dõi ô nhiễm môi trường và tầng ôzôn; khoa
học về khí hậu; theodõiđất đai nôngnghiệp, rừng…
Việc quan sát, chụp ảnh từ vệ tinh không phải chỉ dùng
sóng ánh sáng nhìn thấy mà có thể dùng nhiều loại sóng có
bướcsóng khácnhau trong phổ sóngđiện từ, chủ yếu là:
- Ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại gần, tức là sóng điện từ trong phạm vi
bướcsóng từ 0,6 đến1,6 micromet(µm)để theodõi, chụp ảnh mây, mặt đất.
- Tia hồng ngoại bước sóng từ 3,9 µm đến 7,3 µm để theo dõi hơi nước và
bướcsóng từ 8,7 µm đến13,4 µm để chụpảnhnhiệt (đo nhiệt độ).
Rất nhiều phép chụp ảnh được thực hiện theo phương pháp quét, ảnh ghi
theo kỹ thuật số trực tiếp truyềnvề Trái đất để xử lý.
Vệ tinh sử dụng để quan sát Trái đất có nhiều loại.
Vệ tinh địa tĩnh: Có ưu điểm là đứng yên ở một độ cao xác định so với mặt
đất(gần36.000 km sovới mặtđất), từ vệ tinh địatĩnh cóthể chụp ảnhrõgần một
nửa diện tích Trái đất. Tuy nhiên, mỗi vệ tinh địa tĩnh luôn cố định ở một điểm
trên xích đạo nên hình ảnh chụp những nơi ở gần về phía cực Bắc hoặc Nam khá
xiên, cóthể có những chi tiết không rõ.
Vệ tinh quỹ đạo cực: Vệ tinh bay theo quỹ đạo cực quanh Trái đất theo mặt
phẳng gần như đi qua hai cực Bắc, Nam và vuông góc với mặt xích đạo. So với vệ
tinh địa tĩnh, vệ tinh quỹ đạo cực bay thấp hơn nhiều, cách mặt đất khoảng 700
đến800 km vàquay quanh Tráiđất nhiều vòng trong một ngày đêm. Người tacòn
tính toán sao cho vệ tinh bay trên xích đạo cũng như bay trên một vĩ tuyến nhất
định nào đó đều đúng vào một giờ mặt trời nhất định nên gọi là vệ tinh đồng bộ
mặttrời.Nhờ đó,ở mộtđịa phươngnàođó, quanhnămđềuthấy vệ tinhở trên đầu

vàođúngmột thờiđiểm trongngày.Vìvậy, vệ tinhđồng bộ mặttrời chophéptheo
dõi cácthông số trên mặt đấtnhư nhiệtđộ, mây mù…ở một địa phươngvào đúng
một giờ nào đó thay đổi trong năm như thế nào.
Bay theo quỹ đạo cực đồng bộ mặt trời, vệ tinh có nhiều điều kiện thuận lợi
để quan sát Trái đất, theodõi được nhiều vùng trên mặt đất.
Quỹ đạo nghiêng: Độ nghiêng của mặt quỹ đạo vào khoảng giữa 00 (quỹ đạo
xích đạo) và 900 (quỹ đạo cực). Quỹ đạo được chọn dựa theo yêu cầu là phải theo
dõi kỹ vùng nào, vĩ tuyến nào… Độ cao của những vệ tinh theo quỹ đạo nghiêng
thường chỉ vài trăm kilomet, vì vậy, nó quay quanh Trái đất rất nhanh, một vòng
chỉ vài giờ. Những vệ tinh này không đồng bộ với mặt đất, nó “nhìn xuống” một
vùng nào đấy vào những thời điểm khác nhau.
Một số vệ tinh quan sát Trái đất đang hoạt động
Hiện nay, trên bầu trời có khá nhiều vệ
tinh
quan sát Trái đất, trong đó phần lớn là vệ tinh thờ
i
tiết c?a nhiều nước khác nhau.
Mỹ có vệ tinh địa tĩnh phục vụ dự báo thời tiế
t
GOES-11 chuyên quan sát miền tây Thái Bình Dươ
ng
vàGOES-12chuyênquansátphíađôngvùngsông Amazôn.Nhật Bảncóvệ tinhđịa
tĩnh đang hoạt động là MTSAT-IR ở trên vùng giữa Thái Bình Dương. Châu Âu có
Meteosat-8 (ở 3,50 đông), Meteosat-9 (00)ở phía trên ĐạiTâyDương,Meteosat-6
(630 đông) và Meteosat-7 (57,50 đông) trên Ấn Độ Dương. Nước Nga có vệ tinh
địa tĩnh GOMS trên xích đạo phía nam của Mátxcơva. Ấn Độ có vệ tinh địa tĩnh để
nghiêncứu khí tượng. TrungQuốccóvệ tinhđịa tĩnh FY-2Cở 1050 đông vàFY-2D
ở 86,50 đông.
Về vệ tinhquỹ đạocực,Mỹ cómộtloạt vệ tinhkhí tượng kýhiệulàNOAA(số
17, 18, 15, 16, 14, 12). Châu Âu có vệ tinh Metop-A, Nga có loạt vệ tinh Meteor và

RESURS. ẤnĐộ vàTrung Quốc cũngcó nhiềuvệ tinhquỹ đạo cực.Trêncác vệ tinh
này, ngườita dùngánhsángnhìn thấy chụpảnhmặtđấtvàoban ngày,ngườibình
thường nhìn những ảnh này cũng thấy được mây, mưa, gió bão, hồ ao, rừng, núi,
tuyết rơi, cháy rừng, ô nhiễm khói, bụi…
Những ảnh chụp về nhiệt, chụp bằng tia hồng ngoại… thường dùng phương
pháp quét,phải có người có trìnhđộ chuyên môn phântích mới hiểu được. Từ các
ảnhchụpbằngmáygọi là bộ quétsóngcó thể tìmhiểu đượccácloạimây ở cao hay
thấp,nhiệt độ trên mặt đất và trên mặt nướcđại dương…
Những ảnh hồng ngoại cho biết cả những hải lưu, dòng xoáy trên biển mà
người đibiểnthườngxuyênphảiquantâm.Ngàynaynhữngngười đánhcá chuyên
nghiệp có điều kiện theo dõi những ảnh đặc biệt do vệ tinh cung cấp để luận đoán
về nơi cá quần tụ, luồng cá đi về… để tổ chức đánh bắt. Việc theo dõi tuyết rơi,
lượng tuyết tích tụ ở mặt đất để biết khả năng dự trữ nước cho mùa màng; việc
theo dõi băng trôi, núi băng lở ảnh hưởng đến nhiệt độ, độ cao mực nước biển…
Ngaycả việc cháy rừng,ônhiễmkhói, nước lụt…ở mộtvùng,một địaphươngcũng
có thể biết được chính xác từ ảnhvệ tinh.
Ví dụ, ở những vùng xa xôi, các trạm quan sát thưa thớt, vệ tinh thông báo
rấtnhanhcó cháykhôngnhững khingọnlửađã bốc lênmà cả nhữngnơicháy âm ỉ
do ở vệ tinh có sự kết hợp rất chặt chẽ giữa chụp ảnh bằng ánh sáng và chụp ảnh
bằnghồng ngoại, có thể chụp ảnh ở những nơi thải ra nhiều CO2…
Những thành tựu nghiên cứu Trái đất bằng vệ tinh
Năm 2007 là năm kỷ niệm
50 năm quan sát Trái đất từ vũ
trụ (nhờ vệ tinh, bắt đầu là
Sputmik 1củaLiênXôphóng năm
1957). Người ta đã tómtắt những
thành tựu quantrọngnhư sau:
Chụp ảnh thời tiết và dự báo
thời tiết: Có thể nói hiện nay
không có mộtcơn bão lớn, nhỏ nào mà không được dự báo trước, những thông số

về thời tiết, khí hậu luôn được cập nhật trên phạm vi toàn cầu, cho phép dự báo
trước7 ngày.
Theo dõi ô nhiễm và thiếu hụt ở tầng ôzôn để có biện pháp khắc phục hiệu quả:
Những thông tin từ các vệ tinh cung cấp cho phép đưaracáccách tínhtoán về động
học ô nhiễm môi trường, từ đó dự đoán những thay đổi về thành phần khí quyển
khá chính xác. Chính những dự báo về hư hỏng, thiếu hụt ở tầng ôzôn đã dẫn đến
Nghị định thư Montrealvề chống thải các chất khí phá hoại tầng ôzôn.
Khoa học về khí hậu: Nhờ vệ tinh đã hình thành môn khoa học về khíhậu toàn
cầu. Vệ tinh đã cung cấpnhiệtđộ bề mặt đại dương, số liệu chính xác về băng lở ở
Bắc cực,về băng trôi trên mặt biển… những yếutố rất quan trọng để dự báovề sự
nónglên toàn cầu, El Nino,La Nina…
Theo dõi đất đai trồng trọt: Vệ tinh cho phép theo dõi chính xác những thay
đổi về diện tích cây xanh phủ trên bề mặt Trái đất,đất đai trồng trọt… từ đó, cảnh
báo về nạn chặt phá rừng, khuyến nghị về khôi phục cây xanh phủ kín nơi hoang
hoá, thậm chí có cả Trung tâm quốc tế về dự báo thiếu lương thực, đã dự báo khá
đúngcho khu vực nam Sahara của châu Phi.
Tóm lại, thế mạnh của việc quan sát Trái đất từ vệ tinh là rất rõ ràng. Các
nước phát triển luôn chú trọng đầu tư để hệ thống vệ tinh đã phóng làm việc có
hiệu quả, đồng thời tiếp tục phóng những vệ tinh mới, có những khả năng ưu việt
hơn, vì kết quả có được từ quan sát Trái đất bằng vệ tinh có tầm quan trọng đặc
biệt đối phát triển với kinh tế, xã hội. Tuy nhiên, xu hướng hiện nay là phổ biến
rộng rãi trên toàn cầu những thông tin, hình ảnh do vệ tinh cung cấp (nhiều
trường hợp cung cấp miễn phí, để nhiều nước có điều kiện tham gia). Những kết
quả quan sát Trái đất từ các vệ tinh rất quan trọng nhưng quan sát tại chỗ (ở mặt
đất)cũng quantrọngkhôngkém.Dođó,cầnhìnhthànhmộtmạnglướirộng rãi,có
sự phối hợp chặt chẽ cả trên trời lẫn dưới đất ở nhiều vùng. Ngoài ra, các nước
nghèocũng córất nhiều điều kiệnđể tham gia nghiên cứu Trái đất từ vệ tinh.