NASA最新的风暴观测卫星捕捉到了飓风结构的演变过程

美国国家航空航天局（NASA）最新的风暴观测卫星捕捉到了飓风阿德里安在风暴增强过程中的结构演变。2023 年 6 月的最后一周，本季首个东太平洋飓风在墨西哥海岸附近旋转。风暴--飓风"阿德里安"向西北方向远离海岸，没有对陆地构成威胁。但"阿德里安"因另一个原因而备受关注，尤其是在科学家中间。这是 NASA 最新的风暴观测卫星观测到的第一个飓风。

该动画显示了飓风阿德里安的云层从 6 月 28 日上午到 6 月 29 日下午的演变过程。在附近，"比阿特丽斯"正在发展成为热带风暴，在这些图像中可以看到，离海岸较近的云层组织较不严密。资料来源：美国国家航空航天局

动画（上图）和系列图片（下图）中的数据由 TROPICS 任务获取--TROPICS 是利用小卫星星座对降水结构和风暴强度进行时间分辨观测的简称。所显示的图像是从卫星在这一时期获取的近二十多幅图像中精选出来的。

美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊（Bill Nelson）说："随着世界各地的社区正在经受日益严重的极端天气带来的影响，及时向最需要的人提供数据以挽救生计和生命变得前所未有的重要。TROPICS将为预报员提供重要信息，帮助我们更好地应对飓风和热带风暴。"

TROPICS是由四颗相同的立方体卫星组成的星座，旨在观测热带气旋。这些成本效益高、只有牛奶盒大小的卫星由火箭实验室于2023年5月发射升空。每颗 TROPICS 立方体卫星都包含一个微波辐射计，可收集 12 个频道的数据，以探测风暴周围和内部的温度、湿度和降水。

本动画中的图像是根据对云层中的冰敏感的单通道（205 千兆赫）收集的数据制作的。每个场景显示的都是亮度温度，即在该频道频率下可探测到的从云层向上移动到卫星的辐射强度。

低亮度温度（蓝色和白色）代表被暴风云中的冰粒散射的辐射。温度越低，大气柱中的冰可能越多。TROPICS项目科学家、NASA总部天气和大气动力学项目经理威尔-麦卡蒂（Will McCarty）指出，云层中的冰表明风暴中热量和水分（对流）的剧烈运动。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心研究气象学家兼TROPICS项目科学家斯科特-布劳恩解释说，从亮度温度数据中观察到的模式可以显示雨带的位置、对流的强度、风暴是否已经形成风眼，以及这些结构是如何随时间变化的，所有这些对于了解风暴将如何演变都非常重要。

"亮度温度的结构变化有助于告诉我们风暴是在增强还是在减弱，"美国宇航局马歇尔太空飞行中心的该任务项目应用副负责人帕特里克-杜兰（Patrick Duran）说。这些结构变化在自然色图像中不那么明显，因为自然色图像主要显示云层的顶部。而一些特征，如眼睛，往往在被其他卫星上的红外传感器探测到之前就在微波图像中显示出来了。

其中一些结构变化在动画和图像系列中显而易见。动画的第一帧显示了 6 月 28 日风暴正在形成的风暴眼，可以看到温度较高的区域，周围是温度较低的区域，与云层和降水冰层有关。在拍摄这张图片时，美国国家海洋和大气管理局的国家飓风中心刚刚将"艾德里安"从热带风暴升级为一级飓风。它继续加强，在本系列图像中始终保持 1 级风暴的强度。

在6 月 29 日 10:58（当地时间上午 4:58）获取的图像中，眼球显示出更强的对流，眼球看起来更小了，这通常发生在风暴加强的过程中。到22:18（当地时间下午 4:18）时，眼南侧出现了明显的强对流，北侧形成了新的雨带，眼达到了图像系列中看到的最小尺寸。

其他卫星，如全球降水测量（GPM）任务，也可以进行类似的微波测量。不过，TROPICS 具有时间优势。大多数科学卫星的轨道只允许每 6 到 12 小时观测一次风暴，而 TROPICS 的低地轨道和多颗卫星可以每小时观测一次风暴成像。在试图了解快速演变的风暴时，这是一个很大的优势。

"TROPICS的高重访观测显示了热带气旋内眼和雨带的详细结构，"麻省理工学院林肯实验室的该任务首席研究员William Blackwell说。"TROPICS提供的快速更新数据独特地显示了风暴结构和环境条件的动态演变。"

随着TROPICS继续收集热带气旋上空的数据，气象研究人员将更多地了解导致风暴结构和强度的环境因素。这些信息可能对海洋大气局、美国联合台风预警中心以及负责制定飓风、台风和气旋预报的国际机构有用。