8月26日到9月29日，從瓦勒普斯起飛的兩種全球鷹式無人機將搭載颶風成像輻射計（HIRAD）執(zhí)行美國國家航空航天局（NASA）極端風暴哨兵或HS3任務。其中一架NASA的“全球鷹”將覆蓋風暴地區(qū)，另一架將分析風暴內(nèi)部情況。HIRAD將放置在這架進入颶風內(nèi)部的“全球鷹”飛機后段底部。

　　位于阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心負責HIRAD儀器的首席研究員Daniel J. Cecil指出，HIRAD的目的是為了標出颶風中最強風的空間位置。在2010年首次部署的GRIP航拍任務中，HIRAD涉及兩個有趣的颶風案例，Earl和Karl。

　　從那個時候起，此研究團隊開始進行儀器改進，希望下一步有好的案例－－當然是觀測水面上空，避開觀測土地。

什么是HIRAD?

　　HIRAD是NASA馬歇爾中心開發(fā)的一個被動微波輻射計。輻射計是一種用來測量電磁輻射強度的儀器。因為HIRAD是被動微波輻射計，所以它探測的是地球自然發(fā)出的微波輻射。HIRAD發(fā)現(xiàn)的輻射情況用來推斷檢測海洋表面的風速。

　　HIRAD天線對暴雨增多時海面輻射情況進行微波測量。隨著風在海洋的表面移動，海洋產(chǎn)生白色泡沫。這些泡沫使海洋表面發(fā)出越來越大量的微波輻射，類似于一個標準家用微波爐產(chǎn)生的頻率或波長，但強度低得多的輻射。

　　HIRAD測量微波能量，在這一過程中，科學家能夠推斷颶風的強度。鑒于HIRAD的獨特功能，可以比目前觀測設(shè)備提供更精確的二維結(jié)構(gòu)表面風速場。

HIRAD可以提供什么信息？

　　HIRAD為海面風速、溫度和降雨提供獨特的觀測。HIRAD收集的數(shù)據(jù)將增進了解和預測颶風強度的能力。

　　HIRAD的數(shù)據(jù)也將有助于更好地確定最大風速和渦流（颶風旋轉(zhuǎn)中心）結(jié)構(gòu)。HIRAD觀測最強風區(qū)的能力比現(xiàn)有的觀測水平要好很多。

　　當HIRAD進行交叉掃描時，它讀取地球發(fā)出的被動微波輻射值。即使在暴雨中，HIRAD也可以獲得降雨率和颶風強度的測量值。HIRAD能夠測量在5－100毫米/小時之間（每小時0.2－3.9英寸）的降雨率，以及測量在10－85米/秒之間（22.3－190.1英里每小時/ 36到306公里每小時）的風速。

如何對數(shù)據(jù)進行可視化？

　　NASA馬歇爾中心HIRAD團隊進行顏色編碼使此儀器提供“亮度溫度數(shù)據(jù)”。顏色數(shù)據(jù)能夠顯示降雨區(qū)和可能的地面中－強風區(qū)域。

HIRAD HS3任務的成績

　　HIRAD在全球鷹無人機2013年HS3任務中使用。2013年9月15日，HIRAD儀器在全球鷹無人機上對墨西哥灣Ingrid颶風進行掃描。

　　Cecil表示，HIRAD數(shù)據(jù)清楚地展示大部分強風和暴雨出現(xiàn)在Ingrid颶風北部和東部，在接近北緯23度、西經(jīng)95度的地區(qū)。

NASA HS3的任務是什么？

　　NASA HS3的任務是協(xié)調(diào)幾個NASA中心以及聯(lián)邦政府和大學等合作伙伴的力量，聯(lián)合進行對大西洋區(qū)域颶風形成和強度變化過程進行研究調(diào)查。2014年的航行任務在8月26日到9月29日期間進行，從美國宇航局的弗吉尼亞州瓦勒普斯飛行基地開啟。正值從6月1日到11月30日間的大西洋颶風季節(jié)。

　　HS3任務由NASA總部提供經(jīng)費，由弗吉尼亞州NASA蘭利漢普頓研究中心和NASA“地球系統(tǒng)科學探索者”具體監(jiān)管，也是正在運作的地球風險五大項目之一。

　　HS3任務還涉及以下合作單位，包括美國國家環(huán)境預測中心、美國海軍研究生院，美國海軍研究實驗室、美國國家海洋局（NOAA）颶風研究處和地球系統(tǒng)研究實驗室、諾斯羅普?格魯曼空間技術(shù)公司、美國國家大氣研究中心、紐約州立大學奧爾巴尼分校、馬里蘭大學巴爾的摩分校、威斯康星大學、猶他大學等。

　　來源：http://www.spacedaily.com/reports/NASAs_HS3_Mission_Spotlight_The_HIRAD_Instrument_999.html

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