气象核心技术自主创新之“风云四号”卫星

　 中国气象报记者 卢健

　　一个新时代已经到来。

　　这是属于“风云”系列气象卫星的全新时代——

　　2005年1月1日，我国静止气象卫星“风云二号”C星正式向国内外用户发送卫星数据图像，依赖国外卫星数据制作云图成为历史。

　　13年后，从2018年5月8日零时起，中国新一代静止气象卫星“风云四号”A星（以下简称“风云四号”），将23种先进的国产气象卫星数据和产品正式向全球用户发布。

　　这是属于科技创新的全新时代——

　　从“风云四号”第一次研讨会召开至今，各大卫星系统研制团队用22年的坚持，成功将寄托着人们对美好生活向往的先进仪器送入太空：

　　大气“CT机”——世界首个静止轨道干涉式大气垂直探测仪，具有对中国及周边地区1小时一次、间隔仅16公里的密集大气温湿分布垂直探测能力。利用该仪器反演得到大气不稳定指数，可提前数小时有效监测到暴雨系统发生前环境条件的变化，在还是晴朗无云的大气中提前发现极端天气的蛛丝马迹，直接提供给预报员进行天气分析和预报。

　　太空“千里眼”——迄今为止我国最先进的静止轨道扫描成像辐射计，如同一台始终处于开机状态的相机，可24小时不间断“凝视”地球。看得更快，完成1幅东半球圆盘图的观测时间由30分钟缩短至15分钟，最快1分钟生成一次区域观测图像；看得更清，可见光最高分辨率由1.25公里提高到500米；识物更丰，在原有5个通道的基础上增加到了14个通道。

　　强对流“示踪器”——我国首个静止轨道卫星闪电成像仪，可对我国及周边区域闪电的频次和强度进行探测，获取观测覆盖区内的闪电分布图。将闪电的实时、连续观测数据与云图叠加起来，就能实现对强对流天气的监测与跟踪，从而进行闪电灾害预警。

　　空间“监视器”——空间天气仪器包，能够对地球静止轨道的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测，空间天气预报员可据此开展空间天气预报和预警；同时，还可对卫星的空间天气效应进行监测，有助于甄别卫星异常状态。

　　这是属于中国天气预报领域的全新时代——

　　从“风云四号”第一套数据成功回传地球开始，7支应用攻关团队、400多个日夜，攻坚克难，将仪器作用发挥到极致，转化为服务于天气预报的产品：

　　——数值预报领域应用攻关团队将卫星数据放入数值预报模式GRAPES四维变分同化系统中，初步试验表明，这不仅能优化湿度分析结果，还能对热带风场分析结果进行改善。

　　——天气预报领域应用攻关团队建立了基于“风云四号”的西北太平洋和南海台风强度客观估计系统。

　　——气候领域应用攻关团队开发了亚洲季风系统中关键变量的试验性监测应用业务产品，其中强化了对关键区域孟加拉湾季风的试验监测能力，可为南海季风暴发的监测提供参考依据。

　　——生态与环境领域应用攻关团队开发了霾、沙尘暴、雾，火情、积雪、地表温度，湖泊、藻类等丰富的大气环境、地表和水体产品。

　　——公共服务领域应用攻关团队研发了高时空分辨率的“风云四号”地表温度产品，弥补了公路沿线交通气象观测站分布不足的缺陷。

　　——人工影响天气领域应用攻关团队升级开发具有“风云四号”卫星反演计算、集成显示和分析功能的云降水精细处理分析系统，为人工增雨或消雹作业提供参考。

　　——应用支撑领域攻关团队开发了全国综合气象信息共享平台（CIMISS）卫星数据资源池，这让应用攻关团队和气象部门国家级业务单位用户可享受卫星数据直达桌面的服务。

　　技术过硬，应用同步，不负时代重托。这一次，“风云四号”交到预报员手中的，除了基础的卫星云图外，还有包括大气、云、沙尘、降水、辐射、闪电等在内的23种产品。

　　以今天为起点，“风云四号”的身影将开始出现在更多与国计民生有关的领域，为天气监测与预报、防灾减灾、应对气候变化、生态环境监测、服务“一带一路”建设等领域提供支撑。

　　欢迎你，“风云四号”。