太空起“风云” 卫星看天气

作为中国第二代极轨道气象卫星的第四颗卫星，FY-3 D于上月成功发射。迄今为止，中国已成功发射了16颗气象卫星，成为世界上在轨气象卫星数量最多、种类最多的国家之一。作为中国第二代极轨道气象卫星的第四颗卫星，FY-3 D于上月成功发射。经过在轨测试，该卫星将投入运行，成为中国低轨道下午观测的主要卫星。它将在轨道上用风云三号的卫星B和C进行网络观测，将全球数值天气预报的更新时限从6小时增加到4小时。迄今为止，中国已成功发射了16颗气象卫星，成为世界上在轨气象卫星数量最多、种类最多的国家之一。这些卫星为中国的气象、海洋、林业、农业、民用航空和军事应用提供观测信息。太空气象观测者作为人造地球卫星之一，承担着从太空观测地球及其大气的重要任务。作为卫星气象观测系统的空间部分，气象卫星携带各种气象遥感器来观测地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，然后将这些辐射传输到地面接收站。地面站将接收到的信号传输到处理中心，经过解码和恢复后，建模过程形成各种云、面和海面的观测数据。通过进一步的处理和计算，得到了各种气象参数。气象卫星是世界上应用最广泛的卫星之一，与人类日常生活密切相关。与其他气象观测方法相比，气象卫星观测范围广、次数多、老化快、数据质量高，不受自然和地域条件的限制。气象卫星提供的气象信息已广泛用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学研究。到目前为止，中国已经成功发射了16颗气象卫星。这些卫星之间有什么区别？国家卫星气象中心研究员、风云三号气象卫星地面应用系统总设计师杨忠东在接受《中国科学报》采访时表示:“目前，气象卫星可分为两大类:极轨太阳同步气象卫星和地球同步气象卫星，分别称为极轨卫星和地球同步卫星。”“在轨卫星之间的功能布局是相互协调的。目前，地球静止卫星主要用于亚太地区的天气预报和高频亚大气观测。极地轨道系列基本上实现了沿经线方向跨越南北两极的全球观测。所获得的观测信息为全球天气预报、生态环境监测、防灾减灾等领域提供了广泛的应用。每隔6个小时，你就可以看到整个世界，没有任何死角。不仅可见光，微波和红外信号也能被观察到。”一代卫星早在1969年1月29日，*总理就高瞻远瞩地提出“发展我们自己的气象卫星”。1970年2月，他亲自批准了**、国务院和*军委的文件，并下达了开发气象卫星的任务。"风云卫星是一代卫星."风云气象卫星和卫星气象工作者杨忠东动情地说。风云一号气象卫星是中国研制的第一颗极地轨道气象卫星。卫星可以向世界各地的云图接收站发送实时气象云图，还可以探测海水颜色和进行海洋温度遥感研究。该卫星携带一个空间粒子成分监测器来研究空间环境。风云一号和风云一号分别于1988年9月7日和1990年9月3日发射，但两颗卫星都出现了控制系统故障，分别只能工作39天和165天。“总结两颗恒星寿命短的经验教训，导致了第三颗恒星寿命长。”杨忠东说，风云一号解决了生命问题，成为中国第一颗被世界接受的业务应用卫星。这颗卫星于1999年5月10日发射，并扩展了服务范围。其工作将保持正常，直到2005年。“从那以后，风云三号的A星、B星和C星一般工作7到8年，虽然它们的设计寿命是3到5年。卫星平台相当于一辆汽车。它能使用多长时间的关键是仪器是否处于良好状态。”风云三号分别于2008年、2010年和2013年成功发射。新推出的D星是风云三号系列的延续，在功能上有了显著升级。与C星相比，整个D星的技术状况发生了很大的变化。红外高光谱大气探测器、高光谱温室气体监测器、广角极光成像仪和电离层光度计四种仪器是新开发的产品，实现了全球、全天候、高光谱、三维和定量遥感探测。红外高光谱大气探测器从特定的功能出发，可以测量不同光谱通道的大气辐射值，进而获得全球温度和湿度的三维分布，从而提高大气探测精度。高光谱温室气体监测仪能够高精度地探测二氧化碳、甲烷、一氧化碳等主要全球温室气体，并用于研究全球温室气体排放、温室气体与气候变化的关系等一系列科学问题。广角极光成像仪和电离层光度计分别用于获取磁层不同区域的时空信息和准确定位极光边界。中国是世界上少数几个同时拥有极地轨道和地球静止气象卫星的国家之一。风云系列气象卫星与美国和欧洲气象卫星形成了世界公认的三大支柱结构，共同服务于全球天气预报，造福全人类。风云三号卫星与美国正在使用的诺阿系列气象卫星和欧洲新一代气象卫星METOP一起，已被世界气象卫星协调组织纳入新一代世界极地轨道气象卫星观测序列，并已成为全球天基气象观测系统的一个重要组成部分。风云三号获得的观测数据全部免费向全球开放，在世界范围内拥有非常广泛的生态监测和全球气候变化研究用户。根据国家卫星气象中心的统计，超过70个国家和地区正在下载和使用风云三号的数据，包括“一带一路”沿线的37个国家和地区。甚至许多国家的用户都在自己的国家直接建立了风云三号直接数据采集站，以满足高时间数据采集的需求。当卫星经过它们时，它们可以第一次接收和使用当地的观测数据。目前，已经建立了40多个这样的直接数据收集站。FY-3 D的亮点之一是增加了一个1370通道的红外高光谱大气垂直探测器，可以提供更加精确的大气温度和湿度垂直探测信息，为数值天气预报提供更加精确的初始场，提高预报精度，增强对中国中长期数值天气预报的支持能力。“从全球全天候三维多光谱定量遥感探测到全球全天候三维高光谱定量遥感探测，从‘多’到‘高’，一个词已经过去了近十年。”杨忠东叹了口气。全世界都在期待着这位风云家族的新星。杨忠东说:“风云三号在功能和性能上都有了很大的提高，国内外都希望这颗卫星能尽快提供观测数据。卫星遥感仪器启动后，将进行全面和严格的在轨测试，预计明年投入运行。”(张)