기상위성과 정찰위성에 대해 알아봅시다

기상위성

기상위성은 지구의 궤도에서, 여러가지 기상 상황들을 관측하는 위성입니다. 기상위성이 지구로 보내는 사진 및 영상자료들을 통해, 작은지역에서의 기상현상 뿐 아니라, 넓은 규모의 기상현상도 관측할 수 있다.

 

기상위성은, 궤도 및 임무의 특성에 따라, 지구관측 위성, 극궤도 위성, 정지궤도 위성 으로 구분이 된다.

 

정지궤도 기상위성

대표적인 기상위성 중 하나가 정지궤도 위성이다. 기상위성은 임무를 수행할 때 정지궤도에서 비행하게 된다. 약 3만 6천키로미터의 고도에서 정지상태로 위치해야만, 장마전선, 저기압과 고기압, 태풍의 이동 등 기상관측을 할 수 있게 되기 때문이다. 

 

정지궤도의 한계는 북극과 남극, 즉 극지방의 관측에는 적합하지 않다. 지구의 북쪽 끝과 남쪽 끝은 관찰하기가 어렵다. 정지궤도 인공위성은, 지표면의 약 1/4만을 관측할수 있으므로, 기상위성은 지구의 궤도에 굉장히 많은 수가 존재하게 된다.

 

어떻게 날씨를 관측하고 구분하는 것일까?

기상위성은 여러개의 관측 센서로 날씨를 관측한다. 각각의 센서는 '채널' 이라 하는데, 다음과 같은 네 가지의 채널이 있다.

 

1. 가시 채널
2. 단파 적외선 채널
3. 수증기 채널
4. 적외선 채널

이렇게 4가지의 채널로 다양하게 지구에서 일어나는 것들을 관측한다. 단 한가지 채널만으로 하나의 현상을 관측하는것이 아닌, 이 네가지 채널들에서 들어오는 정보들을 취합하고, 합쳐지고 분석되어 다양한 것들을 관측할 수 있게 되는 것이다. 각각의 채널에 대해 자세히 한번 알아보자.

 

1. 가시 채널

가시 채널은 말 그대로, 가시광선을 관측한다. 지표면에서 반사된 태양광의 강도를 구분해, 대상을 구별할 수 있다. 가시 채널의 용도는 보통 구름이나 지표면 등의 형태에 대해 관측하는 데 사용한다. 태양광의 감도는 지구에 들어온 빛이 반사될 때, 많은 양의 빛이 있는 곳이 밝게 표시가 되는데, 구름이 제일 밝고, 그다음 밝은것이 육지, 그 다음 밝기로(사실 어둡다) 표시되는 것은 바다이다. 

 

2. 단파적외선 채널

단파적외선 채널은, 지구와 태양의 복사열을 관측해, 산불이나 야간에 안개가 끼거나 하는 자연현상을 관측한다. 단파적외선채널은 야간에 활용도가 높은데, 이유는 주간에는 태양반사광이 섞여있어 정확한 구분이 어려운 반면, 야간에는 지구복사에너지만 관측이 가능하기 때문이다.

 

3. 수증기 채널

수증기 채널은, 수증기에 민감하게 반응하는 채널이다. 구름이 없어도, 수증기를 측정할 수 있다. 지구의 습도, 저기압과 고기압의 위치, 제트기류, 습도를 분석하는 역할을 한다.

 

4. 적외선 채널

적외선 채널은 2채널로 운영된다. 1채널과 2채널인데, 1채널은 구름의 높낮이를 측정할 수 있다. 고도가 높은 구름은 밝게 표시되며, 낮은 구름은 어둡게 보인다. 2채널은 황사와 미세먼지 등의 농도, 방향을 알 수 있어 황사탐지, 기상관측 등에 활용되게 된다.