看风云“大师”如何“精算”天气

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风云助威，气象摸索睁开“天眼”

在足足议论了30分钟黑人以后，也充满了浓烈的民族特点。而是转变学生的生活立场。

中国工程院院士许健民告知《经济日报》记者，在没有气象卫星之前，我国只能依附气象站观测的资料来了解分析天气，然而地球上70%的海洋和没有观测站的平地、湖泊、荒野等都是盲区，许多地方的天气情形根本无从知晓。偌大的地球，有气象资料的地方占比很小。

即就是在树立了观测站的地方，观测频次也很低。“探空资料，一天两次，时间是0点和12点。地面资料，全球调换发报的3小时一次，一天8次，还有一小时一次的航空报，只有地面资料。” 许健民说。那时候，气象业务的展开面对着诸多限制，预告员们经常苦于资料太少频次太低而望天兴叹，纯真气象站的观测已经远远不能够满足预告需求，他们急需借一双“慧眼”摸清风云如何幻化。

可喜的是，我国最终有了自己的气象卫星，一切转变从此开始。 “我国不只能获得全球观测资料，并且观测时间、空间辨别率在陆续提高，从图象观测慢慢到三维探测和全天候观测，天气的持续演化也尽在掌控当中。” 许健民说。

除过观测范围和频次的变化，气象卫星还使得观测的手段多样化。国家卫星气象中心副主任、风云四号地面应用系统总指挥魏彩英介绍，卫星能够完成定时、定量的观测，除过人们熟悉的卫星云图外，用户还能够获得云、气溶胶、辐射、降水、云导风等多种定量反演产品。

如今，风云家族愈来愈强大，已经有14颗气象卫星成功发射。其中风云一号卫星成功发射4颗，风云二号卫星成功发射7颗，4颗在轨运转，风云三号卫星成功发射3颗，均在轨运转，构成了极轨气象卫星和静止轨道气象卫星两大系列。

据国防科工局系统工程司副司长赵坚介绍，极轨气象卫星方面，完成了风云三号卫星整体代替风云一号卫星，3颗极轨气象卫星在轨运转，上、下午星组网观测，完成了极轨气象卫星升级换代。静止轨道卫星方面，4颗风云二号在轨运转，构成了“多星在轨、兼顾运转、互为备份、合时加密”的业务运转格式。

这些卫星大大增进了天气预告业务的发展，完成了对台风、暴雨、大雾等气象灾祸的有用监测。以台风监测为例，从1998年风云二号卫星投入运转以来，截止到2016年末，在西宁靖洋生成了444个，上岸或影响我国的168个台风监测完成了全笼罩。风云三号卫星可完成我国沙尘暴的预告其产生、发展、演化和灭亡全部生命史，风云气象卫星资料的参加，使台风预告精确率比年提高，为我国防灾减灾、应对气候变化、生态文明建设等保驾护航。

自主创新，风云四号携带神奇技巧

12月11日，风云四号气象卫星带着各类高超技巧发射升空，它成功冲破了代表国际最前沿的高精度图象定位与配准、微振动丈量与克制、定量化遥感等20余项关键技术，补充了多项国内空白，成为现今最先进的气象卫星。

据风云四号地面应用系统总师张志清介绍，与“风云二号”对比，相同是静止轨道卫星的风云四号确实先进许多。“风云二号是单一载荷，且辐射成像仪只有五个通道，这五个通道就相当于五种色彩的眼镜，不一样的眼镜能够看到不一样的大气和地物目的特点。风云四号携带了多个载荷，从单个仪器观测走向了综合观测，辐射成像仪与风云二号对比，从5个通道变为14个通道，相当于多了9副眼镜，它能看到的大气和地物目的更多。”张志清说。

“风云四号”不只能够水平搜索，并且有三维垂直大气探测能力。其携带的干预式红外大气探测仪属于高光谱的大气探测仪器，能够处理晴空大气温、湿度三维廓线的探测，获得大气的温度、湿度的垂直构造观测数据，其光谱辨别通道数超出1600个，这也是世界上第一个在静止轨道上采取高光谱的红外探测仪器。

风云四号还携带了特别针对闪电的成像仪。“闪电是强对流天气系统的示踪信号，它能够表述强对流天气的发展，有了这个仪器，在静止轨道上能够完成对闪电的持续陆续监测。” 张志清说。

“静止气象卫星的轨道不只是天气观测的优选平台也是空间天气观测的一个理想平台。”为了能更加了解万千气象，风云四号保持能多看一眼就多看一眼，不只盯紧地球上的天气情况，还时刻不忘对空每天气灾祸的监测，在风云四号的身上，还“自备了”空间环境监测仪器包对空间天气进行观测。

带着诸多的瑰宝定点在赤道上空约3.6万千米的地方，尽管在人们的印象里，那片悠远的地方神奇而又安定，但实际上卫星的工作环境特别“艰难”。

张志清介绍，因为是三轴稳固，风云四号有一个固体的对地面，这个面就像人的眼睛一样，永远能够盯着地球，另外还有一个对峙面的存在。面向太阳的一边，温度能达到零上100-200℃，面向地球照不到太阳那一边温度零下100-200℃，庞大的温度梯度要散布在这样一个航天器上，不只平台简单产生热变形，平台上的仪器的指向也会产生误差，所以在“风云四号”发射今后，要通过一段时间在轨测试掌控卫星运转基本规律，战胜诸多技术难点，才能够真正投入应用。

应用普遍，观测更清更快更准

升级换代的气象卫星将整体应用于天气预告各类业务观测，为灾祸及环境监测、人工影响天气、大气科学前沿性摸索、空间天气研究等提供有力赞同。

国家卫星气象中心副主任、风云四号地面应用系统总指挥魏彩英告知《经济日报》记者，假如说上一代卫星完成了图象高清版，那风云四号就是超清版，空间辨别率更高。好比风云二号本来可见光的辨别率是1.25千米，红外是5千米，到了风云四号可见光的辨别率能够达到500米，红外达到2-4千米。

在看得更清的同时，风云四号时间辨别率也大大提高了，看得更快了。“本来的卫星是半个小时才拍一张圆盘图，目前15分钟便能够拍一张圆盘图，假如一千千米乘一千千米区域，观测时效只需一分钟。这就为预告员提供了史无前例的观测资料，让他们能够更好地观测难以捕获的局地中小天气系统。

另外，在短临天气预告，特别是定时、定点和定量的天气预告方面，风云四号还将大展身手，提高这些老浩劫预告的精准度。“成像和垂直观测相联合，就好比医生不只有了X光片，同时还有了CT片，获得了不一样条理的切片数据，关于病情的推断就更加精确了，这是一个革命性的逾越，能够说，风云四号卫星是提高天气预告精确率的重器。”中央气象台首席预告员、风云四号卫星应用首席专家许映龙高兴地说。

“再加上闪电成像仪，每两毫秒一帧的闪电探测，对观测区域内闪电的总量和强度都有直观的监控。这些在数值预告特别区域数值预告方面都有特别辽阔的应用前景，会给预告员一个极新的视角，施展出新的应用效益。” 魏彩英说。

此刻，风云四号已经在悠远的太空笑瞰风云，成为“天基”观测手段里的利器。它满足了我国日趋增长的天气预告、气侯猜测和环境监测等方面的急切需求，保障我国静止轨道气象卫星在轨业务运转和应用服务的持续性，快速提高我国在实时、动态气象观测方面的能力。

然而，气象科学摸索对高空间辨别率、高时间辨别率，高光谱辨别率和灵巧机动的观测能力没有止境，技术提高将永远在路上。“为进一步提高观测能力，将来会在天气观测卫星星座、气候观测卫星星座和大气成分探测卫星等方面进行规划设计。另外从探测手段上，如今都是被动观测手段，将来我们还要发展主动探测业务，主、被动相联合的综合观测能力将会大大提高多种观测要素的探测精度和效率。” 魏彩英说。

据了解，我国气象卫星的后续发射筹划包含“风云三号”D星、E星、F星，“风云四号”B星、C星，另外还将发展我国静止轨道风云四号微波星等。中国气象局在滚动制定我国气象卫星及其应用发展十年规划，发展规划也被纳入《我国民用空间基础设施发展规划》，成为我国大气、陆地、海洋对地观测卫星系统的重要构成部分。(中国经济网记者 杜芳)

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