气象卫星发展概况
自1960年4月1日美国第一颗试验气象卫星TIROS-1（泰 罗斯-1）号发射成功以来，世界上先后有美、苏、日、中、 印、法国和欧洲空间组织等多个国家和地区发射了气象卫 星，世界各国发射的气象卫星已有130多颗。卫星种类从 60年代初单一的近极地轨道卫星系列，发展到今天的近极 地轨道和地球静止轨道两类气象卫星轨道系列。星载探测 仪器从早期的照相机发展到现在的多光谱高精度扫描辐射 仪。观测内容也从早期在白天能获取低分辨率单光谱云图 的观测发展到目前昼夜都能准确地提供大气不同高度的温、 湿、风、云资料，大气现象的观测资料。气象卫星探测技 术有了显著的提高和改进，气象卫星探测已经成为大气科 学之中不可缺少的有用的现代化探测工具。
TOS/ESSA（托斯/艾萨）业务卫星系列 （1966年2月3日——1969年2月26）,是泰罗 斯业务卫星的简称,。
在第一代实验卫星取得成功后，开始业务 气象卫星历程。卫星发射入轨后，取名为艾 萨卫星，环境监测的意思。共发射9颗。奇 数号卫星装有高级光导摄象机。卫星观测资 料储存在卫星上的磁带上，发送到专门的资 料指令站。偶数号卫星装有APT，实时向地 面发送资料。我国最早接收的卫星资料就是 该类卫星ESSA-8卫星观测发送的云图资料。
近极地轨道气象卫星的未来： 新一代NOAAK——M系列的第一颗将于1998
年4月升空（表1）
星上装有两台20通道的微波探测装置MSU）。
取代现在星上的平流层探测器（SSU）和微波探测 器（MSU）。其中AMSU-A用于大气探测，AMSU-B用 于水汽探测。有了这些微波仪器，即使在有些地 区被云覆盖，也同样可以得到全球范围的资料。卫 星上的AVHRR新增加了一个1.6微米的光谱通道，便 于对于大气气溶胶的监测。另外，卫星的ARGOS （全球自动观测中继系统），资料与定位系统也有 所改进，提高了资料收集速率。这个卫星系列之后， 还将发射NOAAN和N卫星，与欧洲发射的METOP联合 构成极轨气象卫星计划（见欧洲卫星介绍）。该系 统卫星将一直延续到2005——2010年。
ITOS/NOAA（艾托斯/诺阿）业务卫星系列（1970 年12月11日——1979年6月27日），意为改进的泰罗 斯业务卫星。从第二颗卫星起改 名为诺阿卫星，共发射6颗。
与第一代业务卫星比较有相当大的改进：。主要 有：（1）以扫描辐射仪取代光导摄象机，能昼夜获 取云图，提高了观测能力。
（2）增加了甚高分辨率辐射计，提高了观测分 辨率，星下点分辨率达0.85KM。
（3）首先使用大气温度垂直廓线仪，获取大气 温度垂直廓线。
（4）卫星姿态改为三轴定向稳定，仪器能连续 对地面观测。
（5）采用太阳电池，提供充分N（TIROS-N）卫星（1978年10月13日——1998年4月）， 1978年10月13日发射成功。是一颗实验业务卫星，即卫星发射成功，观 测仪器工作正常，就转为业务使用。这颗卫星发射成功，也标志着第三 代近极地轨道业务卫星系列的开始。从IROS-N之后，这一系列共发射8 颗卫星。
第二代实验和业务卫星系列：
雨云（NIMBUS）卫星系列（1964年8月28日— —1978年10月24日）。顾名思义，探测云、雨的 气象卫星。雨云卫星是一种较复杂的实验卫星系 列，共发射7颗。
它的任务是发展、试验各种新的先进的探测仪 器，资料传输和处理技术。
在雨云卫星上，先后曾对30多种遥感仪器进行 了实验研究，其中高级光导摄象机，高分辨率扫 描辐射仪，垂直温度探测仪，微波探测器以及数 据收集，数据中转设备等都在雨云卫星上进行了 实验，然后转到业务卫星上正式使用。此外，雨 云卫星的观测还对业务气象卫星资料起补充作用。
气象卫星的发展分为近极地轨道（又称近极地太阳同步 轨道）卫星系列和地球静止轨道（又称地球同步轨道）卫 星系列两类。
1.1 近极地轨道气象卫星的发展
在世界上，发射过近极地轨道气象卫星的国家
有美国、苏联和中国。世界上第一颗气象卫星是 由美国最先发射的泰罗斯号，是一颗实验性的近 极地轨道的气象卫星。至今美国共发射了50多颗 近极地轨道的气象卫星。世界气象组织全球大气 观测计划中的两颗近极地轨道气象卫星在空中运 行观测，及时向世界各地提供观测资料。美国也 是最先把空间遥感技术应用于大气科学的国家。 在气象卫星发展的30多年历程中，美国无论在发 射数量，卫星遥感技术的开发、还是气象卫星资 料的应用方面均处于领先的地位。因而，这里首 先简要介绍美国近极地轨道气象卫星的发展概 况。。
摄取了几万张云图，试验成功，为第一代业务气象卫星奠定了 良好的基础。
第一代实验气象卫星存在的问题是： （1）卫星姿态不合适，卫星探测仪器只能在很短时间对地 面照相，大部分时间朝向空间。 （2）卫星相对于太阳的位置经常变化，没有良好的照明。 （3）卫星只限于对中低纬的观测，对极地观测不到。这些 问题为第一代业务气象卫星的研制制提出了具体的改进意见。
1.1.1 美国发射的近极地轨道气象卫星
美国发射近极地轨道气象卫星的目的：
（1）系统地、定时地对全球大气进行 昼夜监测，获取大气温度、水汽、风、云 分布等观测资料。
（2）收集并转发漂浮站、船泊站、自 动气象站、飞机和气球等观测平台资料。
（3）提供业务使用的卫星资料产品， 发展卫星资料的应用技术。
美国近极地轨道气象卫星大体上经历了 三代实验和三代业务应用的发展过程。
第一代实验和业务卫星系列：
泰罗斯实验卫星系列（1960年4月1日——1965年7月2日）
是电视和红外卫星的简称，共发射10颗。 发射目的:对卫星携带各种气象观测仪器进行试验，为建
立气象业务卫星观测系列作准备。 卫星携带的观测仪器:光导管电视摄象机和中、低分辨率红
外辐射仪等。 摄取白天云图，温湿分布和热平衡。这一系列卫星成功地
其功能比第二代业务卫星有相当大的提高。表现在： （1）增加观测次数，这一代卫星同时有两颗星在空中运行，一颗在 上午8时左右，一颗在下午15时左右，分别通过降交点和升交点，地球 上任一接收站,每日可收4次观测资料。 （2）增加了观测光谱通道，如云图观测就有5个光谱通道。 （3）加强了资料在星上的处理能力，消除了云图资料的边缘畸变。 （4）高分辨率云图采用数字传输，提高了传输速率。 （5）扩大了资料观测内容，提供给更多用户使用。 （6）卫星具有数据收集系统，能收集自动气象站等各种观测平台发 出的资料。