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氣象衛星在地球上空遠處運行。它所携帶的感應器指向地球，從而拍攝地球的鳥瞰圖。氣象衛星根據其軌跡可分為兩類：地球同步氣象衛星和極地軌道氣象衛星(圖一)。
恰如其名，地球同步氣象衛星相對地球是靜止不動的。它環繞地球的速度與地球自轉的速度相同，固它在任何時刻均逗留在地球上同一地點的上空。這使它能24小時不間斷地捕捉同一地方的雲圖。它離地面約35,800公里，可拍攝到半個地球的影像。表一列出了一些現仍運行的地球同步氣象衛星。所有氣象衛星一起覆蓋了整個地球。
極地軌道氣象衛星以大致南北方向環繞地球運行。它的軌跡離地面約數百公里。它們大部份一天內經過同一地點一兩次。由於較接近地球，它們每次只能拍攝到有限區域的雲圖。相對地球同步氣象衛星，極地軌道氣象衛星圖像的數目較少，範圍亦較小。但此類雲圖有一優點，就是雲圖的分辨率較高。
圖一 地球同步氣象衛星和極地軌道氣象衛星的軌跡。
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