唐世浩：精準(zhǔn)智能的未來(lái)風(fēng)云 衛(wèi)星應(yīng)用值得期待

風(fēng)云氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)如何傳輸?shù)降孛妫窟@些衛(wèi)星數(shù)據(jù)又是如何應(yīng)用到天氣預(yù)報(bào)？未來(lái)還有哪些值得期待的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品？本期《科學(xué)家》雜志邀請(qǐng)到中國(guó)氣象局遙感應(yīng)用服務(wù)中心主任唐世浩研究員帶你認(rèn)識(shí)風(fēng)云氣象衛(wèi)星的應(yīng)用服務(wù)。

氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)如何接收和應(yīng)用

氣象衛(wèi)星它有個(gè)特點(diǎn)，就是需要高頻次的綜合觀測(cè)。你比如說(shuō)我收到一幅圖像，如果說(shuō)我這個(gè)災(zāi)害都過(guò)去了，我拿到這個(gè)圖像的作用就很小了。所以風(fēng)云衛(wèi)星對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸分發(fā)都有特別高的要求，所以這方面能力也是特別強(qiáng)的。

衛(wèi)星上的信號(hào)要傳到地面，這對(duì)于靜止衛(wèi)星來(lái)說(shuō)好辦。因?yàn)樗鄬?duì)地球靜止，地面接收天線(xiàn)可以始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)實(shí)時(shí)的傳回來(lái)。

但對(duì)于極地軌道衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，由于繞地球兩極運(yùn)行，必須經(jīng)過(guò)地面接收站上空才能傳回?cái)?shù)據(jù)。這樣的話(huà)，你想要提高傳輸時(shí)效，就不能等衛(wèi)星飛到中國(guó)上空，之后才接收信號(hào)，因?yàn)樗D(zhuǎn)一圈就將近兩小時(shí)。因此，我們?cè)谌蚪⒘硕鄠€(gè)接收站。其中，國(guó)內(nèi)有五個(gè)接收站，在南北極也有接收站。這樣，衛(wèi)星觀測(cè)資料就可以很快的傳回來(lái)。

接收的數(shù)據(jù)處理完之后，就是分發(fā)，讓用戶(hù)能盡快拿到這些數(shù)據(jù)。對(duì)此，我們建立了天地一體化的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)。

一方面是衛(wèi)星直接分發(fā)，就是衛(wèi)星在觀測(cè)到數(shù)據(jù)之后，如果地面有接收站，就可以直接把數(shù)據(jù)傳過(guò)去。另一方面是通過(guò)通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，就是衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)之后，再轉(zhuǎn)發(fā)到通訊衛(wèi)星，由通訊衛(wèi)星再轉(zhuǎn)發(fā)出去，用天線(xiàn)接收通訊衛(wèi)星的信號(hào)就可以拿到數(shù)據(jù)了。還有就是通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)分發(fā)?？傊?，就是通過(guò)多種手段保證用戶(hù)能夠快速可靠的拿到數(shù)據(jù)

氣象衛(wèi)星在天氣預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

氣象衛(wèi)星在天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用主要有幾個(gè)方面，一個(gè)就是衛(wèi)星本身可以對(duì)天氣系統(tǒng)進(jìn)行直接的監(jiān)測(cè)，比如有臺(tái)風(fēng)暴雨的時(shí)候，我們就可以用衛(wèi)星直接觀測(cè)，得到比如說(shuō)這個(gè)臺(tái)風(fēng)的路徑，臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度，臺(tái)風(fēng)的降水等等這些方面的信息。對(duì)于這個(gè)強(qiáng)對(duì)流、暴雨等極端天氣，我們也可以通過(guò)衛(wèi)星直接監(jiān)測(cè)它的降水的區(qū)域范圍。

另外就是衛(wèi)星也可以提供很多的定量產(chǎn)品，比如說(shuō)云的一些特性，包括云頂溫度，云頂高度，包括一些云可能帶來(lái)的降水等等，這些產(chǎn)品在天氣分析也可以發(fā)揮比較重要的作用。

還有一個(gè)非常重要的作用就是將衛(wèi)星數(shù)據(jù)用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)水平的提高，很大程度上要?dú)w功于衛(wèi)星資料的應(yīng)用，特別是在海上，它基本上沒(méi)有其他的地基觀測(cè)資料，主要的就是依靠衛(wèi)星。隨著衛(wèi)星數(shù)量增加和衛(wèi)星探測(cè)能力的增強(qiáng)，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)整體的精度越來(lái)越高。

更加智能化的未來(lái)應(yīng)用

未來(lái)，我國(guó)還將發(fā)射多顆風(fēng)云衛(wèi)星，通過(guò)多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)觀測(cè)，風(fēng)云氣象衛(wèi)星的探測(cè)能力會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，服務(wù)時(shí)效和精細(xì)化成程度進(jìn)一步提高。

未來(lái)我們的風(fēng)云衛(wèi)星將具有更強(qiáng)的全天候的監(jiān)測(cè)服務(wù)能力，不管在什么天氣條件下，都有監(jiān)測(cè)服務(wù)能力；還有就是在準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的同時(shí)提高服務(wù)時(shí)效；還有全球服務(wù)，全球化趨勢(shì)下，我國(guó)的“一帶一路”倡議，以及其他的全球化應(yīng)用，需要我們提供更好的氣象保障服務(wù)。

在應(yīng)用方面，最值得期待的就是智慧化的風(fēng)云衛(wèi)星服務(wù)。我們現(xiàn)在提供的應(yīng)用產(chǎn)品主要還是直接監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，未來(lái)是衛(wèi)星資料跟其他多元資料結(jié)合之后，可以給用戶(hù)提供一個(gè)更廣泛，更智能化的服務(wù)。你比如說(shuō)開(kāi)車(chē)，你開(kāi)車(chē)到哪，我這個(gè)服務(wù)就可以跟到哪，你就可以實(shí)時(shí)了解你前面的天氣是什么樣的。你要出去旅游，我可以給你推薦線(xiàn)路，提醒你要做哪些準(zhǔn)備？要不要帶傘、戴太陽(yáng)鏡、戴帽子，包括穿什么衣服等等更加貼心、更加智能的服務(wù)。