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我国气象卫星风云三号B星投入使用
\"我国气象卫星的发展历程。人民图片\" 我国气象卫星的发展历程。人民图片

  又有一颗风云气象卫星正式“上岗”啦!

  5月26日,国家国防科技工业局在京举行风云三号B星在轨交付仪式,卫星由研制部门中国航天科技集团公司正式交付给用户中国气象局。作为我国自主研制的新一代极轨气象卫星,风云三号B星正式投入使用,标志着我国极轨气象卫星真正实现了升级换代,也标志着我国气象卫星跨越发展、达到了世界先进水平。

  从1988年发射的风云一号A星到风云三号B星,我国已成功发射了11颗风云系列气象卫星,现在有6颗在轨工作,其中4颗处于业务运行状态。风云三号B星“上岗”后,与2008年发射的风云三号A星双星合璧,组网观测,使全球观测频次由12小时一次提高到6小时一次,监测时效提高1倍,亿万民众从中受益。

  仰望浩瀚夜空,繁星点点闪耀,我们看不见中国气象卫星的身影,但它们就在那里,时刻监测着全球的风云变幻,日夜预报着每天的阴晴冷暖。

  多光谱遥感,全天候监测,气象卫星个头不大,本领不小

  近年来,我国干旱发生频率高、持续时间长、影响范围广、造成损失重。对干旱监测,气象卫星具有显著优势。在今年长江中下游地区干旱、2009年西南5省严重干旱等旱情发生过程中,气象卫星对旱情变化连续监测,发挥了重要的作用。

  气象卫星个头不大,本领不小,奥秘何在?

  它有“千里眼”。以风云三号卫星为例,搭载了11个先进的遥感仪器,具有99个光谱探测通道,其中5个通道的分辨率达到250米。遥感仪器可在紫外线、可见光、红外线、微波等谱段进行探测,对大气形成了从地面到高空30多公里范围的立体探测。风云三号卫星实现了我国气象卫星从单一遥感成像到地球环境综合探测、从光学遥感到微波遥感、从公里级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到极地接收等技术突破,实现了全球、全天候、三维、定量、多光谱遥感探测。一颗风云三号卫星每天会对全球扫描两次,每次扫描宽度为2900公里,境外观测资料可在3小时内传回国内。

  更重要的是,气象卫星组网观测,“团队作战”,相互配合,形成了合力。中国的气象卫星已实现了业务化、系列化的发展目标,成为世界上少数几个同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家和地区之一。极轨气象卫星实现了更新换代和上午星、下午星组网观测,静止气象卫星实现了双星观测、在轨备份,风云变幻,尽收眼底。

  中国气象局局长郑国光表示,风云气象卫星已经在天气预报、气候预测、自然灾害和环境监测、科学研究等多个领域,以及气象、海洋、农业、林业、水利、交通、航空和航天等多个行业得到了广泛应用,为防灾减灾、应对气候变化以及经济社会可持续发展作出了重要贡献。

  台风、山火、沙尘暴……尽收眼底,气象工作者仿佛多长了一只眼睛

  在我国民用遥感卫星中,气象卫星效益发挥最好、应用范围最广,被誉为“离百姓最近的卫星”。

  有了气象卫星,监测台风,无一漏网。海洋是常规气象观测的盲区,海上台风等热带气旋的监测与预报主要依赖气象卫星观测资料。利用气象卫星,不仅可以发现台风的生成、准确确定台风中心位置、估计台风强度,而且可以计算台风移向移速、预测台风登陆的时间地点和登陆后可能造成的降水强度和范围。自从1998年风云二号气象卫星投入运行以来,影响和登陆我国的台风无一漏网,对减少台风造成的人员伤亡和财产损失起到至关重要的作用。

  有了气象卫星,能提高沙尘暴预报准确度,辨明沙源地。由于西北地区气象观测站点稀少,对沙尘活动的有效监测主要依靠气象卫星来解决。气象卫星为数值天气预报提供实时地表状态变化及沙尘信息资料,提高了沙尘暴预报的准确度。气象卫星资料还被用于沙尘暴源地的分析和研究,利用高频次气象卫星观测结果所做的定量分析,否定了沙漠腹地不会产生沙尘暴等错误论断,揭示出影响我国的沙尘暴有很大一部分来源于蒙古国荒漠地区的科学事实。

  有了气象卫星,还能捕捉森林与草原上的星星之火,减少火灾损失。自1988年开展火情监测以来,国家卫星气象中心每年向森林、草原防火部门提供数以万计的火点信息,对历次重大火情都进行全程监测服务。风云卫星的应用,大大减少了由于未能及时发现森林火情造成的森林资源损失和火灾扑救过程中的人力物力损失。今年2月28日,风云三号A星和B星双星携手,分别在12时和14时卫星过境时,监测到了发生在云南丽江的火情,有关火情情况及时传送到有关部门,对扑灭大火发挥了重要作用。

  此外,气象卫星遥感信息还广泛地应用在对暴雨、冰雹、大风、龙卷和寒潮等天气系统的监测和预报,在对积雪、水环境、湖泊蓝藻、海冰、全球臭氧、空间天气等的监测和预报中,也发挥了不可替代的作用。今年3月发生在日本的地震、海啸以及随之而来的核泄漏危机,没能逃过风云气象卫星的眼睛,它所记录下来的数据成为气象服务和有关部门决策的重要信息支撑。

  中国气象局国家卫星气象中心主任杨军说,最近几年,在北京奥运会、60周年国庆、上海世博会和广州亚运会等重大活动气象保障中,在汶川特大地震、舟曲泥石流等自然灾害救灾服务中,气象卫星都功不可没。“其观测范围较大、多种仪器配合等优势充分发挥出来,使我们气象工作者仿佛多长了一只眼睛”。

  未来10年将发13颗卫星,今后可以给大气“做CT”

  1969年,周恩来总理提出“应该搞我们自己的气象卫星”。1970年,周恩来总理又亲自批准了研制气象卫星的任务。

  上世纪70年代初,我国开始接收利用国外气象卫星资料,同时研制自己的气象卫星。到2011年,中国气象卫星事业走过了40年的发展历程。40年来,在党中央、国务院的关怀和支持下,经过几代人的艰苦努力,我国气象卫星事业发展迅速,从无到有,从小到大,从弱到强。

  中国工程院院士、气象卫星专家许健民1976年到澳大利亚访问,对全球卫星云图和丰富的探测资料羡慕不已,感觉中国“差距非常大”。现在,中国已经有了极轨和静止两个系列的卫星,风云三号个别仪器的观测水平和美国一样好,澳大利亚也在利用中国气象卫星的资料,在一些方面我们和发达国家已经是“平起平坐”了。

  “特别是风云三号A星成功发射之后,它成了‘香饽饽’,很多发达国家的气象部门都主动与我们联系,希望共享风云三号A星资料。”杨军自豪地说。

  中国风云卫星的国际地位和影响力不断提高。风云系列气象卫星被列入全球对地观测业务卫星序列,与欧美的气象卫星一起,形成了对地球大气、海洋和地表环境的观测网。美国、欧洲、澳大利亚、日本、新加坡、马来西亚、越南等国家和地区的气象、环境部门、大学和科研院所,都接收和利用我国的风云卫星资料。目前接收风云气象卫星资料的国家和地区有近百个,风云卫星正在为人类经济社会可持续发展和全球防灾减灾做出贡献。

  “风云气象卫星的成功饱含广大航天科技人员和气象科技人员的心血、汗水和智慧,是我国在国防科学技术道路上独立自主、艰苦探索的集中体现,是我国高技术领域自主创新、集成创新的集中体现,是航天和气象科学技术紧密融合、共同进步的集中体现。”郑国光强调,“风云气象卫星的发展,为我国航天和对地观测卫星的发展提供了许多宝贵经验、试验平台和关键技术。”

  现在,我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”已进入初样研制阶段,其探测功能、技术性能将与国际先进水平相当。未来10年,我国计划发射13颗气象卫星,气象卫星无论在规模和质量上都将有长足的发展。到2020年,将实现静止气象卫星的升级换代,实现极轨气象卫星上午星、下午星和降水测量雷达星三星组网观测,在自然灾害、环境、农业、生态、海洋等方面的监测能力明显加强。

  杨军表示,目前我国气象卫星的技术能力,相当于在太空给大气“拍照”,呈现出的是平面的图像,大气的立体探测能力尚不足。随着卫星更新换代、新科技的研发,今后可以给大气做“CT”,比如能监测出云层的厚度、温度及湿度的分布、台风的热力学结构,这将提高天气预报的准确率,提升我国应对气候变化的能力。目前我国的气象卫星在规模、核心技术方面和美国等发达国家相比还存在一些差距,再经过十年的发展,我国的气象卫星将赶上国际先进水平,甚至在部分领域取得领先,从一个“气象卫星大国”变成“气象卫星强国”。

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