風云系列氣象衛(wèi)星

2020-10-18 18:59?來源:綜合

風云系列氣象衛(wèi)星從1970年開啟氣象衛(wèi)星研制任務至今，已成功發(fā)射17顆，7顆在軌運行，為我國氣象衛(wèi)星事業(yè)作出巨大貢獻。為什么要發(fā)這么多顆衛(wèi)星？這個人丁興旺的“家族”為何貢獻卓著？日前，經(jīng)濟日報記者采訪了國家衛(wèi)星氣象中心主任、風云氣象衛(wèi)星工程總設計師楊軍，風云四號衛(wèi)星系統(tǒng)總設計師董瑤海與風云氣象衛(wèi)星工程副總設計師唐世浩，一起來聽他們眼中的風云衛(wèi)星。

“爭氣星”：敢夢想敢創(chuàng)新

風云衛(wèi)星是一顆什么樣的星？在楊軍看來，主要有三重定義：它是一顆知冷知熱的“百姓星”。當人們收看天氣預報時，就有風云衛(wèi)星的一份功勞。它是一顆自主創(chuàng)新的“爭氣星”。50年來，中國氣象衛(wèi)星實力與歐美發(fā)達國家三足鼎立，部分技術實現(xiàn)超越，風云衛(wèi)星就是其中代表。它還是一顆服務全球的“中國星”。自氣象衛(wèi)星誕生起，就肩負起防災減災救災的使命。

1969年，一場罕見的雨雪冰凍災害席卷半個中國。當時，全球僅有兩個國家擁有氣象衛(wèi)星，我國氣象衛(wèi)星研發(fā)迫在眉睫。“要搞我們自己的氣象衛(wèi)星！”1970年2月，研制氣象衛(wèi)星的任務下達，批準中央氣象局成立“氣象衛(wèi)星地面站總站”（國家衛(wèi)星氣象中心）。7年后，我國第一代極軌氣象衛(wèi)星被命名為“風云一號”，正式開啟了風云紀元。

50年曲折探索路，風云衛(wèi)星的成長并非一帆風順。董瑤海坦言，他們也“交過學費”。風云一號A星在太空僅工作了39天，便因衛(wèi)星姿態(tài)失控而“早亡”。

經(jīng)過三代人努力，風云衛(wèi)星“身體素質(zhì)”大大提升。風云一號C星壽命達到7年；風云二號F星設計壽命達4年，至今已在軌運行8年。回望過去，楊軍表示：“50年來，衛(wèi)星研制每個過程我們都沒落下，每種問題我們都曾遇到，一旦邁過了這些坎，就意味著我們掌握了核心關鍵技術。”

壽命延長之外，衛(wèi)星觀測能力也有了長足進步。中國氣象局依靠自主創(chuàng)新掌握了全部核心技術，譬如風云四號衛(wèi)星作為第二代靜止軌道氣象衛(wèi)星搭載了我國自主研制的干涉式大氣垂直探測儀，最高可實現(xiàn)15分鐘一次高頻垂直探測，大幅擴大了探測范圍，極大縮短了大氣溫濕度三維數(shù)據(jù)獲取時間。“這是我們獨步天下的技術，有了它可以給大氣做‘CT’，接下來，我們將進一步解決更高精度探測問題，讓天氣預報更精準。”董瑤海說。

“百姓星”：堅持服務為民

今年6月以來，南方持續(xù)性強降水導致部分流域汛情嚴重。其中，長江流域平均降水量比常年同期偏多50%，為1961年以來歷史同期最多。此時，風云衛(wèi)星緊盯關鍵湖體面積消長情況，并通過多年衛(wèi)星監(jiān)測資料對比分析，為決策部門搶險救災提供了科學可靠依據(jù)。

“從直觀來說，氣象衛(wèi)星監(jiān)測首先是支持天氣預報，把汛期降水過程預報精準。不僅如此，它還要監(jiān)測評估降水后可能引發(fā)的各種氣象災害，利用長時間序列衛(wèi)星遙感監(jiān)測資料綜合評判，助力政府部門決策。”楊軍說。

特別是在臺風監(jiān)測中，風云衛(wèi)星發(fā)揮著無可替代的作用。自風云二號衛(wèi)星投入運行至今年8月底，西太平洋生成的566個臺風、登陸我國的165個臺風監(jiān)測無一漏網(wǎng)。風云四號衛(wèi)星投入運行后，我國對臺風、暴雨等災害天氣監(jiān)測識別時效從15分鐘提高至5分鐘，晴雨天氣預警準確率提高至89%，24小時臺風路徑預報平均誤差從95公里減至71公里，優(yōu)于美國、日本等國。

優(yōu)秀的氣象衛(wèi)星不僅會拍照，最重要的是做到絕對定量測量。“臺風當前狀態(tài)、歷史狀態(tài)都是什么樣？有了風云衛(wèi)星的加入，從大氣到空間天氣的綜合觀測信息得以完善，才能監(jiān)測到海面的一舉一動，使得臺風路徑與強度預報準確率連年提升，逐步將氣象災害損失降到最低。”唐世浩告訴記者，數(shù)值天氣預報的精準度提高與衛(wèi)星資料質(zhì)量與數(shù)量增加成正比。

如今7星在天，它們都在浩瀚銀河中忙些什么？答案是組建綜合觀測星座，實現(xiàn)對大氣及地球多圈層系統(tǒng)全球化、精細化探測能力。其中，極軌衛(wèi)星圍繞南北極跨越赤道飛行，主要用于天氣預報、生態(tài)、環(huán)境監(jiān)測以及氣候變化研究；靜止衛(wèi)星在地球赤道上空，與地球自轉(zhuǎn)同步運行，對局部地區(qū)開展高頻次觀測，是捕捉中尺度強對流天氣能手。

“氣象觀測的最大特點是24小時不間斷連續(xù)工作。因為天氣瞬息萬變，無所不在，衛(wèi)星要承擔起‘地球衛(wèi)士’的角色。未來，這樣的立體觀測網(wǎng)會越來越密，資料之間接續(xù)水平更高，各類災害捕捉能力更強，以提供更加精準的天氣預報。”楊軍表示，氣象衛(wèi)星要發(fā)揮防災減災第一道防線作用，通過多星協(xié)同，第一時間發(fā)現(xiàn)災害并記錄全過程。

近年來，升級換代的氣象衛(wèi)星與云計算、大數(shù)據(jù)等新技術融合，時刻掌握天氣氣候脈動，持續(xù)提升天氣預報準確率與對天氣趨勢科學研判“智慧”含量，不斷拉近與大家的距離。精準扶貧、生態(tài)建設均為氣象服務落地支點之一，精細化衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務遍及各行各業(yè)。

“中國星”：彰顯大國擔當

橙色是晴天，灰色是多云，藍色是降雨……在今年上線的我國“一帶一路”相關重要城市天氣預報服務專網(wǎng)上，這些不同色塊串聯(lián)起來，勾勒出一張覆蓋137個“一帶一路”相關國家與地區(qū)的晴雨表。

“作為全球綜合地球觀測系統(tǒng)重要成員，風云氣象衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球業(yè)務應用氣象衛(wèi)星序列，也是空間與重大災害國際憲章機制的值班衛(wèi)星。”楊軍說，使用風云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的國家和地區(qū)數(shù)量已增至115個，其中包括65個“一帶一路”國家，并為國內(nèi)2700多家用戶提供資料與產(chǎn)品——風云衛(wèi)星的全球應用服務潛力正逐步釋放。

莫桑比克位于非洲南部，熱帶氣旋等氣象災害頻繁。去年，該國曾3次啟動風云衛(wèi)星國際用戶防災減災應急保障機制，請求中國氣象局提供該地區(qū)風云衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品。當?shù)貢r間今年1月2日，中國氣象局援助建設的中國風云二號氣象衛(wèi)星接收處理及應用系統(tǒng)交付使用儀式在莫桑比克國家氣象局舉行。莫桑比克成為非洲首個應用此系統(tǒng)的國家，較好地填補了天基監(jiān)測空缺，獲得24小時連續(xù)不間斷氣象衛(wèi)星監(jiān)測服務，天氣預報、防災減災能力將得到有效提升。目前，該系統(tǒng)信號接收良好，運行和數(shù)據(jù)存儲正常。

風云衛(wèi)星所承擔的國際服務成果遠不止于此。從澳大利亞新南威爾士州山火到伊朗南部洪澇、從巴基斯坦沙漠蝗災到孟加拉灣氣旋風暴……風云衛(wèi)星災害遙感監(jiān)測彰顯出大國擔當。2019年1月至2020年8月，我國共制作發(fā)布61期“一帶一路”遙感應用專報，為非洲、亞洲、南美洲等多個國家和地區(qū)提供臺風、森林火災、沙塵暴、洪災等遙感監(jiān)測服務。

憑借先進技術、穩(wěn)定業(yè)務運行與高質(zhì)量數(shù)據(jù)產(chǎn)品，風云衛(wèi)星正與世界發(fā)達國家氣象衛(wèi)星一起，成為全球?qū)Φ赜^測網(wǎng)中的主力軍，肩負起全球?qū)Φ厍虼髿狻⒑Ｑ蠛偷乇憝h(huán)境全天候、立體、連續(xù)觀測的責任，一步一個腳印把風云衛(wèi)星氣象事業(yè)推向前進。

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編輯： yujeu