如何查之前的天气预报?

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在气象爱好者中流传着这么一句话,“上卫星不难,难的是找卫星的轨道数据”。 这是因为,要得到一颗正常的、无故障的、在轨运行的卫星的精确位置和速度信息并不是一件简单的事。 目前,获取卫星轨道参数主要有四种方法:

1.由地面站跟踪测量获得。这种方法适用于所有的人造地球卫星,包括低轨道通信广播卫星和高轨道地球同步卫星。其基本原理是,当卫星经过地面某点的上空时,利用该地的两架或以上天线同时跟踪并测量卫星的多普勒频率,即可求得卫星的准确轨道。但这种方法存在着一定的盲区,只有等地面站跟踪到卫星后才可求解出轨道参数;且随着卫星的飞行,地面站的跟踪测量也会随之失去作用,因此并非实时可得的参数。

2.由航天器本身的导航设备(如星载GPS接收机)提供。由于人造地球卫星大多是在不为人知的情况下飞行的,因此通常只有配备有本机惯性测量单元(IMU)的卫星才能具备通过其导航设备向用户发送自身轨道的能力。即使如此,仍需要借助地面站加以验证。

3.基于雷达的测距技术。这是用来测量处于轨道上的航天器的准确定位和数据更新率的一种技术。当卫星飞近某一雷达站时,可通过测量来自卫星与雷达站间往返的时间差来估计卫星的轨道高度和速度。进而算得卫星的任何时刻的坐标。这是一种比较新的技术,有着广阔的应用前景。

4.基于卫星的无线电资料计算。主要是靠已知的运动方程和初始条件,利用历次所获得的卫星发射的无线电波到达时间和载波相位推算出卫星的当前位置。 除了以上四种主要方法之外,还有一些辅助性的方法,主要用于对特定目标或个别卫星的跟踪与定轨。这些方法主要包括:光度计法、X射线反射法、引力法等。 值得一提的是,即使是同一颗卫星,由于其运行轨道是动态的,在不同的时间段其轨道参数也是不同的。在使用上述方法获取了某个时间段内的平均轨道后,还需要进行后续的误差分析和评估,以便进一步确定该时间窗口内轨道的真值。

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气象学对天气的量化研究是从气象要素如温度、气压、风、湿度等开始的。19世纪中叶开始,气压、温度和风等气象要素场的分析方法日趋精确完善。1911年挪威气象学家 Vilhelm Bjerknes提出原始方程组,把大气当作流体,应用控制方程组解决大气运动问题,由此建立数值预报模式。1946年美国数学家约翰·冯·诺伊曼提出用高速电子计算机进行数值天气预报,1950年首次获得预报结果。数值天气预报是当代天气预报技术的重要方法。

天气预报是对未来具体某一时刻、某地的气象状态(如晴、雨、温度、风、湿度等)的预报。对大气运动方程组(指包括动力方程和热力学及水分方程等的方程组)和化学方程组进行数值积分,通过在不同高度分层的三维空间(x,y,z)中离散化地进行各种计算而获得的。为初始值问题。通常把初值分为初始值(24小时前和12小时前的观测数据)和瞬间值(预报开始时刻的实时观测资料)。

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