我國已成功發射16顆氣象衛星

　　作為我國第二代極軌氣象衛星的第四顆衛星，風云三號D星于上個月成功發射。

　　至此，我國已成功發射16顆氣象衛星，也因此成為世界上在軌氣象衛星數量最多、種類最全的國家之一。

　　作為我國第二代極軌氣象衛星的第四顆衛星，風云三號D星于上個月成功發射。經在軌測試后，該星將投入業務運行，成為我國低軌道下午觀測的主衛星。它將與在軌的風云三號B星、C星組網觀測，使全球數值天氣預報的更新時效從6小時提高到4小時。

　　至此，我國已成功發射16顆氣象衛星，也因此成為世界上在軌氣象衛星數量最多、種類最全的國家之一。這些衛星為我國氣象、海洋、林業、農業、民航以及軍事等應用領域提供觀測信息。

　　太空中的天氣瞭望者

　　作為人造地球衛星的一種，氣象衛星肩負從太空對地球及其大氣層進行氣象觀測的重要任務。作為衛星氣象觀測系統的空間部分，氣象衛星上載有各種氣象遙感器，觀測地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射，然后傳送給地面接收站。地面站將接收到的信號傳輸到處理中心，經過解碼復原，建模處理形成各種關于云層、地表和海面觀測數據，再通過進一步處理和計算，得出各種氣象參數。

　　氣象衛星是世界上應用最廣的衛星之一，與人類的日常生活息息相關。與其他的氣象觀測手段相比，氣象衛星觀測范圍廣、次數多、時效快、數據質量高，不受自然條件和地域條件限制，由氣象衛星所提供的氣象信息已廣泛應用于日常氣象業務、環境監測、防災減災、大氣科學、海洋學和水文學的研究。

　　中國目前已經成功發射了16顆氣象衛星，那么這些衛星之間有什么不同呢？國家衛星氣象中心研究員、風云三號氣象衛星地面應用系統總設計師楊忠東在接受《中國科學報》記者采訪時介紹說：“目前，氣象衛星可分為兩大類：極地軌道太陽同步氣象衛星和靜止軌道地球同步氣象衛星，簡稱極軌衛星和靜止衛星。”

　　“在軌衛星之間的功能布局是相互配合的。目前靜止衛星主要是做天氣預報，對亞太地區進行高頻次大氣觀測。極軌系列基本沿經度線方向實現跨越南北極全球觀測，獲取的觀測信息提供全球天氣預報，生態環境監測、防災減災等多個領域廣泛應用。每6個小時可以把全球完全無死角地看一遍。可以觀測的不僅有可見光，還包括微波和紅外信號。”

　　一代衛星一代人

　　早在1969年1月29日，周恩來總理高瞻遠矚地提出：“要搞我們自己的氣象衛星”，并于1970年2月親自批準中共中央、國務院、中央軍委文件，下達了研制氣象衛星的任務。

　　“風云衛星是一代衛星一代人。”身為風云氣象衛星和衛星氣象工作者的楊忠東感慨地說道。

　　風云一號氣象衛星，是中國研制的第一代極軌氣象衛星。衛星可以向世界各地云圖接收站發送實時的氣象云圖，還可以對海洋水色進行探測和對海溫進行遙感研究；衛星上攜帶有空間粒子成分監測器，可對空間環境進行研究。

　　風云一號A和風云一號B衛星分別在1988年9月7日和1990年9月3日發射升空，但這兩顆衛星均出現了控制系統故障，分別只工作了39天和165天。

　　“總結兩顆星的短壽命的經驗和教訓換來了第三顆星的長壽命。”楊忠東說，風云一號C星解決了壽命問題，也成為中國第一顆被世界接納的業務應用衛星。該衛星于1999年5月10日發射升空，并超期服役，到2005年的工作依然正常。

　　“從那開始，風云三號的A、B、C星，雖然設計壽命是3~5年，但是一般都工作七八年。衛星平臺相當于運載工具車輛，能用多久關鍵還是儀器是否好用。”

　　風云三號A星、B星和C星分別于2008年、2010年和2013年成功發射。最新發射的D星是風云三號系列的延續，在功能上顯著升級。相對于C星，D星整星技術狀態變化較大，其中紅外高光譜大氣探測儀、高光譜溫室氣體監測儀、廣角極光成像儀和電離層光度計４個儀器為全新研制產品，實現了全球、全天候、高光譜、三維和定量遙感探測。

　　從具體功能來看，紅外高光譜大氣探測儀可以測量大氣在不同光譜通道的輻射值，再得到全球大氣溫、濕度的三維分布，提升大氣探測精度。高光譜溫室氣體監測儀能對全球主要溫室氣體二氧化碳、甲烷和一氧化碳等進行高精度探測，用于全球溫室氣體排放、溫室氣體與氣候變化關系等一系列科學問題的研究。廣角極光成像儀和電離層光度計則分別用于獲得磁層不同區域的時空信息、準確定位極光邊界等。

　　資料免費開放共享

　　中國是世界上少數同時擁有極軌和靜止氣象衛星的國家。風云系列氣象衛星已經與美國、歐洲氣象衛星形成世界公認的氣象衛星界的三足鼎立的格局，共同服務于全球天氣預報，造福全人類。

　　風云三號衛星與美國現役NOAA系列氣象衛星、歐洲新一代氣象衛星METOP一起，被世界氣象衛星協調組織納入新一代世界極軌氣象衛星觀測序列，成為全球天基氣象觀測系統的重要組成部分。

　　風云三號所得到的觀測資料全部向全球免費開放共享，在國際上有著非常廣泛的用戶，用于生態監測和全球氣候變化研究等。根據國家衛星氣象中心統計，有超過70個國家和地區在下載使用風云三號數據，其中也包括37個“一帶一路”沿線國家和地區。甚至有許多國家的用戶為了滿足高時效獲取資料的需求，直接在自己國家建設風云三號數據直收站。當衛星從他們上空經過時，就能夠第一時間把對本地的觀測資料接收下來加以使用。目前，這樣的數據直收站已經建了40多個。

　　風云三號D星一大亮點是增加了具有1370個通道的紅外高光譜大氣垂直探測儀，可以提供更精細的大氣溫度和濕度垂直探測信息，為數值天氣預報提供更準確的初始場，提高預報精度，增強對我國中長期數值天氣預報的支撐能力。

　　“從全球全天候三維多光譜定量遙感探測，到全球全天候三維高光譜定量遙感探測，從‘多’到‘高’，一個字走了近10年。”楊忠東感慨道。

　　對于“風云”家族的這顆新星，全世界都充滿期待。楊忠東介紹說：“風云三號D星無論從功能性還是性能性都有顯著提升，國內外都在期待這顆衛星盡快提供觀測數據。衛星各遙感儀器開機后會進行全面嚴格的在軌測試，預計會在明年投入業務試運行。”