海洋二號(hào)衛(wèi)星A星數(shù)據(jù)產(chǎn)品國際化應(yīng)用實(shí)例

● 文 |國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心 張有廣 林明森

海洋二號(hào)衛(wèi)星A星（HY-2A）是我國第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星，它不僅填補(bǔ)了我國海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星遙感的空白，也是世界上目前唯一在軌運(yùn)行的綜合型海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星，衛(wèi)星在軌獲得的數(shù)據(jù)提高了我國災(zāi)害性海況預(yù)報(bào)的水平，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)、海洋科學(xué)研究、全球變化提供了實(shí)測數(shù)據(jù)，同時(shí)也在國際對(duì)地觀測體系中發(fā)揮著重要作用。HY-2A衛(wèi)星在法國、美國和荷蘭等國家的海洋業(yè)務(wù)系統(tǒng)中分別實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，數(shù)據(jù)質(zhì)量受到國外用戶的普遍認(rèn)可。

一、法國國家空間研究中心對(duì)HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

國際上衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)運(yùn)行最好的組織法國國家空間研究中心（CNES）對(duì)HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)的海面高度（SSH）觀測精度與在軌運(yùn)行的賈森-2（Jason-2）衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，結(jié)果顯示HY-2A的 SSH數(shù)據(jù)質(zhì)量好且穩(wěn)定，數(shù)據(jù)產(chǎn)品精度已經(jīng)十分接近Jason-2衛(wèi)星高度計(jì)，偏差只有0.4cm（見圖1）。為此， CNES自2012年11月把HY-2A衛(wèi)星高度計(jì)的產(chǎn)品用于歐洲的多任務(wù)融合系統(tǒng)（DUACS）（見圖2），在業(yè)務(wù)化運(yùn)行網(wǎng)站的首頁打出了“HY-2A衛(wèi)星—— 一種海面高度多任務(wù)融合系統(tǒng)的新貢獻(xiàn)”的祝賀語，認(rèn)為“HY-2A衛(wèi)星可以提供海洋中尺度變化特別是海洋強(qiáng)活動(dòng)區(qū)域的寶貴的信息，是對(duì)目前在軌高度計(jì)任務(wù)的有效補(bǔ)充”。CNES認(rèn)為HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)能夠提供有價(jià)值的海洋中尺度現(xiàn)象的觀測信息，尤其是在海洋動(dòng)力現(xiàn)象明顯的局部區(qū)域[1]。

二、美國國家海洋和大氣管理局對(duì)HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

2012年10月28 -30日，“桑迪”颶風(fēng)橫掃美國東部海岸。HY-2A衛(wèi)星在27日成功觀測到該颶風(fēng)及其移動(dòng)方向，這為有效防范颶風(fēng)在28日的登陸提供了預(yù)警時(shí)間。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的約翰·利里布里基（Lillibridge, J）博士在研究中對(duì)HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)做了評(píng)價(jià)，認(rèn)為HY-2A衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)為“桑迪”颶風(fēng)的觀測提供了寶貴的數(shù)據(jù)源，是全球唯一在軌獲取到颶風(fēng)期間海面高度信息的衛(wèi)星[2]，如圖3所示。

三、歐洲對(duì)HY-2A衛(wèi)星微波散射計(jì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

HY-2A衛(wèi)星微波散射計(jì)觀測的風(fēng)速和風(fēng)向與浮標(biāo)的比對(duì)結(jié)果分別優(yōu)于2 m / s 和20°[3]（見圖4）。高質(zhì)量的風(fēng)場數(shù)據(jù)可為數(shù)值預(yù)報(bào)模式提供可靠的初始場。歐洲氣象衛(wèi)星組織（EUMETSAT）已把HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)數(shù)據(jù)用于歐洲中期預(yù)報(bào)（ECWMF）的同化系統(tǒng)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：在系統(tǒng)中加入HY-2A風(fēng)場數(shù)據(jù)后，72h的預(yù)報(bào)質(zhì)量得到明顯改善。另外，荷蘭皇家氣象研究所、英國氣象局和法國氣象局等也分別對(duì)HY-2A衛(wèi)星微波散射計(jì)的風(fēng)場數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并應(yīng)用到其業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這充分顯示了HY-2A衛(wèi)星散射計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性和應(yīng)用潛力。

目前我國海洋衛(wèi)星在國際合作方面已取得一系列成果，如中法兩國聯(lián)合研制中法海洋衛(wèi)星，與EUMETSAT開展了HY-2A衛(wèi)星業(yè)務(wù)化數(shù)據(jù)交換與合作，使我國在國際海洋遙感領(lǐng)域的地位顯著提高[3]。利用HY-2A衛(wèi)星獲取的全球海洋動(dòng)力環(huán)境信息可以對(duì)全球的防災(zāi)減災(zāi)、全球大尺度海洋學(xué)及國際性合作研究的開展起到推動(dòng)作用，進(jìn)而有利于我國參與全球治理。隨著HY-2A后續(xù)衛(wèi)星規(guī)劃的落實(shí)，我國的海洋衛(wèi)星監(jiān)測體系將會(huì)逐步建成，我國將在承擔(dān)大國義務(wù)、拓展中國海洋衛(wèi)星的全球服務(wù)和促進(jìn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的國際交換等方面取得更大進(jìn)展。

[1]https://www.aviso.altimetry.fr/en/data/product-info.

[2]Lillibridge, J., M. Lin, and C.K. Shum. 2013. Hurricane Sandy storm surge measured by satellite altimetry.Oceanography 26(2), http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2013.18.

[3]國家海洋局. 2015年中國海洋衛(wèi)星應(yīng)用報(bào)告[R]. 2015，P14.