气象卫星采取两种不同的运行轨道。
一种是太阳同步轨道,又称近极地轨道。这种轨道与地球赤道近似垂直(即轨道倾角接近90°),通过地球南、北极附近上空。卫星采用这种轨道时,由于地球的不断自转,卫星绕过地球一周时,地球已经转过一个角度,致使卫星的观测地区相应地往西移动了一段距离,所以它每隔12小时就可以把全球巡视一遍,获得全球大气变化的总体印象;缺点是对一个特定的区域来说,一天只能观测到2次,不能取得连续变化的观测结果。
另一种是地球同步轨道气象卫星。这种卫星由于相对静止于某一地区的上空,虽然它的观测范围受到了限制(一般能观测到南北纬50°,经度间隔100°的范围),但却可以对该地区进行不间断的监测。为了掌握大范围内各地气象变化的情况,“世界气象组成”制定了一项全球大气监视计划,要求各国协作,分别发射5颗地球同步气象卫星,每颗相隔经度72°,再加上若干颗极地轨道气象卫星,组成一个全球观测网,对大气的变化分分秒秒都不予遗漏,提高了预报各种灾害性天气的能力。
资源卫星一般在太阳同步轨道上,高度约705km,择太阳同步轨道,能保证卫星每天在特定的时刻经过指定地区,便于获得最好的太阳光条件,从而得到高质量的地面目标图像。