前不久，台风杜苏芮、卡努的接连袭击，造成了很大的人员伤亡和财产损失。面对台风这样的灾害，想象下面两种情况：A：能通过手机、电视等等随时知道台风到哪儿了，下一步可能往哪儿去，早早准备物资做好防灾工作。
B：只知道这个季节刮台风，凭经验判断。
相信所有人都会选择 A 吧？没错，与抢险救灾同样重要的，是对天气的持续监测跟踪，做出准确判断，及时发出预警。那么，我们的气象数据从何而来呢？有很大一部分的气象数据，来自天上的气象卫星，下面我们就来了解一下气象卫星和它们的基本工作原理吧！气象卫星的工作原理是遥感，顾名思义也就是“遥远的感知”——只看不摸，用非接触手段去探测物体的各项属性。虽然听起来很高科技，但其实遥感属于咱们每个人的基本功能。比如我们在路上走着走着，忽然听到身后咚咚咚的脚步声，回头一看，是小李呀！这就是耳朵和眼睛发动了遥感技能。不过，把问题难度拔高一点，我们天生的遥感技能就不够用了。比如，小李今天穿的白衬衫，是纯棉的、真丝的还是化纤的呢？这要用手捻一下才知道，可这一伸手，就成了接触式探测，不是遥感了。怎么办？我们可以请仪器来帮忙，观测小李这件衣服的反射光谱。这个词是什么意思呢？当光线照射到物体上时，有些波长（颜色）的光会被吸收，有些会被反射，我们用不同的波长去照射它，就会看到不同的亮度，把亮度随波长变化的曲线画出来，就是反射光谱。例如树叶吸收红光蓝光，反射绿光，我们看到的绿色就是树叶大致的反射光谱。借助仪器，这个光谱还可以更加精细，具体到波长。如果在红外波段观察小李的白衬衫，不同的原料就会呈现不同的红外光谱，我们就不用动手捻一下了。此外，一切物体都在辐射电磁波，冷的物体波长较长，热的物体波长较短，而且会随着物质构成，呈现出特色的光谱分布。所以，通过观测物体的辐射光谱，能够判断它的成分和温度。比如大家眼前的手机，每个“白色”像点其实都只有红绿蓝三种颜色，而真正的阳光，就从红到紫一应俱全。
液晶显示屏的显微图，每个像点都由红绿蓝三色配比而成了解了遥感的基本原理，接下来咱们就看看气象卫星是怎么做的。让我们来设计一个气象卫星，我们会让它看什么？怎么看？既然是气象卫星，那么最起码要能拍摄常见的可见光卫星云图。这是最直观的天气表现，我们可以看到云的分布、厚薄，如果持续观察，还能看到云的流动。这些是普通大众都能看明白甚至还能做点分析的数据，所以是必须实现、也比较容易实现的功能。但是，仅仅可见光还是不够。到了夜晚，地球的有一面陷入黑暗，用肉眼就看不清云了。所以，为了 24 小时连续监测天气，我们还要增加夜视功能。我们前面说过，一切物体都会发出辐射，在红外甚至微波波段去观察，就能看清楚夜晚的云。这样看来，好像很简单呢！那我们再深入说说，我们能相信卫星看到的景象吗？它看到的云为什么不能是地面上的雪呢？如何与火山喷出的火山灰区分呢？夜晚看到的明亮的云，为什么不能是城市的灯光呢？所以这里就用到了前面说过的遥感原理，通过科学仪器的“眼睛”去做光谱分析，我们不但能看出物体的颜色，还可以知道它真实的温度和构成。当然，实际上，无论是可见光也好，红外线也好，卫星观测到的都是复杂的叠加信号。例如，白天看到的云层，就是由云层反射的阳光、云体自身发出的辐射、大地和大气层背景辐射三部分叠加而成。这就需要专业人员设计专门的算法，把这三样信号一一分离出来，从而得到准确的信息。卫星观测到的云和大气，不但具有形象轮廓，还有温度湿度、高度分布、成分构成、闪电雷暴等等详尽的信息。气象卫星观测到的种种数据，送回地面后，就由超级计算机接手，使用数值模式做出预报了。台风卡努的诡异舞步，就是因为被三个高压反气旋夹在中间揉搓的结果。最终卡努的路径和预报一致，正是气象卫星精准观测与超算数值模式通力合作的成果。气象卫星的基本原理，决定了我们还可以把视线放宽、放远，用气象卫星去研究许许多多好玩的东西。比如我们可以通过气象卫星去监测农业。土壤的温度和含水量都可以反映到光谱中，而且植被对光的反射光谱，在不同波长上，可以分别反映叶绿素、细胞结构和含水量情况，不同的作物有各自的反射光谱。通过卫星遥感，能够判断土壤状况、作物种类、作物长势、是否有病虫害。我们的“风云”气象卫星就具有农业监测功能，它们除了看云识天气之外，更是农业的守护星。我们还可以使用气象卫星去监测大气碳含量。地面辐射透过大气传到卫星的途中，一些波长会被二氧化碳吸收。通过分析吸收谱，可以掌握全球各地的大气碳含量，为节能减排、科学合理地设定碳排放目标提供科学依据。中国2022年发射的碳卫星“句芒号”就是做这个业务的。往远了说，光谱分析不仅可以用在气象卫星上，我们还可以通过光谱分析去研究宇宙，去观测研究其他行星的天气，带有这种功能的航天器，某种程度上可以算是“宇宙气象卫星了”。比如韦布空间望远镜拍到的这幅海王星的照片。左上角的海卫一看起来完全压倒了海王星的亮度，几乎会被当成一颗恒星。这是因为韦布望远镜在红外波段观测，海卫一表面有丰富的水冰，对阳光（包括红外线）的反照率很高，而海王星大气中的甲烷成分却能吸收红外线，所以整体就暗下来了。海王星表面的亮条和斑点，则是甲烷和水构成的冰的高反射区，它们的分布勾勒出了海王星上的暴风。
海卫一和海王星。图库版权图片，转载使用可能引发版权纠纷
总结一下，气象卫星主要靠的是遥感技术来获得各类气象数据，而气象卫星的遥感能力，也让它们不仅能帮忙预报天气，还能提供更多的帮助。最后，再次提醒大家，看到各种气象预警，要及时做好准备防灾减灾哦！
● MEMS产业
中国MEMS产业挑战与跃升：华为5G器件被卡，知芯传感助力国产化丨适合于洁净、新风等应用场景的传感器产品丨知芯传感全新公司简介丨MEMS压力传感器：小巧玲珑，改变世界，引领未来丨知芯传感公众号复更，1天内阅读量破1000丨华为5G手机背后的短板与启示：中国MEMS技术的重要性与挑战丨MEMS传感器，革命性突破，开启微观世界新纪元丨揭秘激光雷达与MEMS微镜，展示高科技产物的前沿应用丨重磅：无锡高新区入选2023年中国MEMS十大园区丨中国MEMS市场迎井喷增长，无锡苏州有望成为行业领军城市丨重磅：中国MEMS传感器最新10强企业名单出炉，苏锡各有2家入围
●工业品营销
杰出的企业家往往都是优秀的产品经理？马云如此雷军亦是！丨工业品营销：品牌营销是核心，人设树立是关键丨营销中如何做好30秒电梯演讲，让大家迅速了解你？丨营销关键要素演变史及实践：从最初的的4P，到如今的11P丨上海国际室内空气净化展精彩瞬间丨第十三届纳博会精彩瞬间丨长三角科交会精彩瞬间丨第十二届纳博会精彩瞬间
● 精彩瞬间
金V标记优质科技领域创作者丨第十届“创业江苏”科技创业大赛“优秀团队奖”丨“物体免疫力”及其产业实践的意义丨第七届苏南全球创客大赛“最具投资潜力奖”
● 协会&校友会
巨星陨落！资深院士、华东理工大学杰出校友——胡英院士逝世，他所著的教材培养了几代学子……丨喜报！西安建大0001号录取通知书来到无锡丨西建大无锡校友会成立大会圆满召开！丨母亲节的礼物——西安建筑科技大学（西冶）无锡校友会正式成立！丨苏州市纳米新材料协会诞生担任协会理事丨我国又一资深院士、华东理工大学杰出校友，离我们而去
