風(fēng)云衛(wèi)星“全家福”

文 / 曹明

風(fēng)云衛(wèi)星“全家?！?/p>

文 / 曹明

▲ 風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星

四十年成就輝煌。從1988年9月7日我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射開(kāi)始，中國(guó)已成功發(fā)射16顆氣象衛(wèi)星， 現(xiàn)9顆在軌穩(wěn)定運(yùn)行，全面實(shí)現(xiàn)了極軌氣象衛(wèi)星和靜止軌道氣象衛(wèi)星的升級(jí)換代。風(fēng)云氣象衛(wèi)星已成為我國(guó)遙感衛(wèi)星中應(yīng)用范圍最廣、效益發(fā)揮最好的衛(wèi)星系列之一。

風(fēng)云一號(hào) ——第一代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星

風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星是我國(guó)第一代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星，開(kāi)啟了我國(guó)氣象遙感衛(wèi)星研制的先河。自1977年啟動(dòng)，共研制系列衛(wèi)星4顆，A、B星為科研試驗(yàn)星，C、D星為業(yè)務(wù)應(yīng)用星。2000年8月世界氣象組織(WMO)將風(fēng)云一號(hào)C衛(wèi)星納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列，成為全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)（GEOSS）的重要成員，與歐美等國(guó)氣象衛(wèi)星一起，形成了對(duì)地球大氣、海洋和地表環(huán)境的全天候、立體、連續(xù)觀測(cè)的衛(wèi)星觀測(cè)網(wǎng)，大大增強(qiáng)了人類對(duì)地球系統(tǒng)的綜合觀測(cè)能力。

風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星可以獲取全球氣象信息，向世界各地云圖接收站發(fā)送實(shí)時(shí)的氣象云圖，可以對(duì)大氣、云、陸地、海洋進(jìn)行遙感探測(cè)，獲取晝夜云圖、地表圖像、海洋水色圖像、水體邊界、海洋面溫度、冰雪覆蓋和植被生長(zhǎng)等產(chǎn)品，還可對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行研究，提升綜合觀測(cè)能力。

風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星的研制對(duì)我國(guó)氣象衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的研制具有許多開(kāi)創(chuàng)性的意義：實(shí)現(xiàn)了首顆氣象遙感衛(wèi)星的在軌業(yè)務(wù)運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)征四號(hào)甲、長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭的首次發(fā)射并取得圓滿成功；實(shí)現(xiàn)了太原衛(wèi)星發(fā)射中心的首次航天發(fā)射并取得圓滿成功；首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)氣象遙感衛(wèi)星的長(zhǎng)壽命業(yè)務(wù)運(yùn)行；首次被納入世界業(yè)務(wù)極軌氣象衛(wèi)星序列等。風(fēng)云一號(hào)榮獲國(guó)家及國(guó)防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，為我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

風(fēng)云二號(hào)——第一代靜止軌道氣象衛(wèi)星

風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。于1986年啟動(dòng)研制，1997年至今已成功發(fā)射7顆。目前4星在軌運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了“多星在軌，統(tǒng)籌運(yùn)行，互為備份，適時(shí)加密”運(yùn)行模式，為我國(guó)和周邊地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的氣象觀測(cè)資料。

風(fēng)云二號(hào)可獲取可見(jiàn)光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖。首次實(shí)現(xiàn)了15分鐘間隔雙星連續(xù)加密觀測(cè)，大大提高了對(duì)暴雨范圍、強(qiáng)度和臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)跟蹤及登陸位置的預(yù)報(bào)精度，業(yè)務(wù)運(yùn)行成功率穩(wěn)定在99.5%，有力提升了中國(guó)全境的氣象綜合監(jiān)測(cè)能力，20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)接收、利用風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的云圖資料，是遙感衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)服務(wù)的榜樣、民用衛(wèi)星業(yè)務(wù)服務(wù)的典范。

風(fēng)云三號(hào)——第二代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星

風(fēng)云三號(hào)是我國(guó)第二代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星的升級(jí)換代。于2000年9月立項(xiàng)啟動(dòng)，2008年5月實(shí)現(xiàn)首星發(fā)射成功，至今共成功發(fā)射4顆衛(wèi)星。風(fēng)云三號(hào)是國(guó)內(nèi)搭載遙感探測(cè)儀器最多的對(duì)地遙感衛(wèi)星，克服了高精度、高靈敏度、寬視場(chǎng)、光學(xué)和微波綜合遙感探測(cè)的技術(shù)難題，突破了七項(xiàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從二維成像到三維探測(cè)、從單一光學(xué)到全譜段寬波譜探測(cè)、從公里級(jí)到百米級(jí)觀測(cè)、從國(guó)內(nèi)組網(wǎng)接收到全球組網(wǎng)接收四大技術(shù)跨越，可在全球范圍內(nèi)實(shí)施全天候、多光譜、三維、定量探測(cè)。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球大氣和地球物理要素的全天候、多光譜和三維觀測(cè)，主要為中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供氣象參數(shù)，并監(jiān)測(cè)大范圍自然災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境，為研究全球環(huán)境變化、探索全球氣候變化規(guī)律以及航空、航海等提供氣象信息，是全球天基氣象觀測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。三星組網(wǎng)觀測(cè)，使全球資料的獲取時(shí)效從12小時(shí)縮短為4.5小時(shí)，預(yù)報(bào)精度提高3%左右，預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)24～36小時(shí)左右。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星形成了“業(yè)務(wù)穩(wěn)定可靠、產(chǎn)品適用定量、信息充分共享、服務(wù)優(yōu)質(zhì)高效”的應(yīng)用格局，整體性能接近或達(dá)到歐美極軌氣象衛(wèi)星水平，使氣象衛(wèi)星的應(yīng)用深度和廣度明顯提升，進(jìn)一步增強(qiáng)了中國(guó)參與國(guó)際合作和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力。2010年，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星榮獲國(guó)防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。在2014年第31屆空間與重大災(zāi)害國(guó)際憲章理事及執(zhí)行秘書會(huì)議上，風(fēng)云三號(hào)C星正式列為中方憲章值班衛(wèi)星。2017年12月8日，風(fēng)云三號(hào)D星由南至北飛過(guò)我國(guó)上空，并傳回首幅數(shù)據(jù)。

風(fēng)云四號(hào)——新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星

風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星，我國(guó)第一顆高軌三軸穩(wěn)定定量遙感衛(wèi)星，2016年12月11日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。較上代衛(wèi)星觀測(cè)效率提升20倍、探測(cè)通道提升3倍、空間分辨率提升4倍、時(shí)間分辨率提升2倍、觀測(cè)數(shù)據(jù)量增加160倍，世界首次實(shí)現(xiàn)成像觀測(cè)和紅外高光譜大氣垂直探測(cè)綜合觀測(cè)，綜合技術(shù)性能國(guó)際領(lǐng)先，是我國(guó)氣象衛(wèi)星技術(shù)從跟跑并跑轉(zhuǎn)向并跑領(lǐng)跑的實(shí)踐者。

風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星能對(duì)大氣、云層、空間環(huán)境進(jìn)行高時(shí)間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率觀測(cè)，還可以實(shí)時(shí)對(duì)大氣進(jìn)行CT掃描和實(shí)時(shí)的閃電觀測(cè)，顯著提升了我國(guó)和世界氣象衛(wèi)星觀測(cè)能力和氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度與災(zāi)害預(yù)警能力。衛(wèi)星在軌運(yùn)行以來(lái)，已經(jīng)在臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流天氣、沙塵、火情、霧霾等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。2017年10月24日，中國(guó)氣象局宣布風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球免費(fèi)共享?！?/p>

四十年風(fēng)雨兼程。自1977年11月我國(guó)氣象衛(wèi)星工程立項(xiàng)后，廣大科研人員攻難關(guān)、克難題、填空白，使中國(guó)成為世界上第三個(gè)同時(shí)擁有地球靜止軌道氣象衛(wèi)星和太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星的國(guó)家，促成了世界氣象衛(wèi)星中、美、歐三足鼎立的格局，有力地提升了大國(guó)形象。

吳琳