风云气象卫星及其应用

风云气象卫星及其应用

一、气象系列卫星概况

截至2016年3月31日，我国共发射风云气象卫星14颗，其中6颗卫星已失效，8颗卫星在轨运行。

失效卫星：风云一号A/B/C星（FY-1A/B/C）和风云二号A/B/C星（FY-2A/B/C）。

在轨卫星：风云一号D星（FY-1D）、风云二号D/E/F/G星（FY-2D/E/F/G）和风云三号A/B/C星（FY-3A/ B/C）。

观测能力：风云三号极轨气象卫星实现我国极轨气象卫星上午星和下午星的组网观测，每颗卫星每天可获取2次全球观测数据。风云二号静止气象卫星E、G星组网观测，常规观测模式下，每颗星每天对地观测28次，加密观测模式下，每颗星每天对地观测48次，卫星云图获取频次可达15分钟1次。风云二号F星常规观测模式与风云二号E、G星相同，加密观测模式下，可进行最高频次为6分钟1次的区域云图观测。风云二号D星目前在轨备份状态，观测能力与E星相同。

运管单位：国家卫星气象中心。

卫星运行情况详见表1。

表1 风云气象卫星情况一览表

二、数据获取与分发

风云三号极轨气象卫星实现了上、下午星组网观测，每6小时可以获取一张全球拼图。风云二号C、D、E卫星的成功发射及投入业务运行，实现了我国静止气象卫星业务从试验应用型到业务服务型的转变。目前，风云二号E、F、G星在轨运行，D星在轨备份，实现了“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的业务格局。风云二号E、G星常规观测模式下，每颗星每天进行28张全圆盘云图观测；加密观测模式下，每颗星每天进行28张全圆盘和20张半圆盘云图观测。风云二号F星常规观测模式与风云二号E、G星相同，加密观测模式下，可进行最高频次为6分钟1次的区域云图观测。

风云卫星地面应用系统每天实时接收、处理和分发6颗风云系列业务卫星数据和产品，主要数据和产品通过中国气象局卫星数据广播系统（CMACast）向全国各省、市、县气象局以及水利、林业、农业、高校、研究院所等2500多个业务单位或研究机构实时播发，包括风云卫星16种图像产品、46种定量产品数据和20余种火情、水情、大雾等监测分析产品。同时，每天通过专线、网络共享和人工服务等多种方式为国内外用户提供数据服务。每天实时分发的数据约为2.8万个，数据量达520GB。

截至2016年3月31日，风云卫星遥感数据服务网总注册用户达到33688个，2016年第1季度提供风云卫星数据25.41TB。

同时，孟加拉共和国、印度尼西亚、巴基斯坦、斯里兰卡、马尔代夫、马来西亚、尼泊尔、老挝、越南、缅甸、泰国、伊朗、蒙古、菲律宾、朝鲜、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等18个国家通过中国政府援助和双边合作等途径安装了CMACast接收系统，实时接收通过CMACast广播的风云系列卫星数据。

三、应用案例

1.风云气象卫星全球热带气旋监测

（1）系统功能

风云三号极轨气象卫星具有实时全球监测能力，是监测洋面上热带气旋活动的有效手段。利用气象卫星资料可分析热带气旋云系结构，提取台风位置、移动路径和强度信息。

图1 FY-3B极轨气象卫星热带气旋监测图像（2016-02-13 11:40）

（2）典型应用

2016年2月10日夜间在澳大利亚附近海域生成的热带气旋“温斯顿”（WINSTON）路径曲折，生命史长，强度达到南半球有记录以来的最强台风。利用风云三号卫星监测了其生成、发展至消亡的整个过程。

热带气旋“温斯顿”于2016年2月10日夜间在澳大利亚维拉港东偏北方向附近约350km海域生成，生成后向偏南方向移动，强度在24小时后迅速增强，相当于我国的强台风等级。FY-3B极轨气象卫星监测显示（见图1），其中心密闭云区密实，螺旋结构对称，台风眼较为清晰。随后开始快速减弱，最弱减弱为热带风暴等级，16日以后，强度再次加强达到超强台风等级，随后又再次减弱，强度表现为明显的双峰结构。其移动路径也表现得异常复杂。

FY-3B极轨气象卫星监测显示（见图2）：16日以后，“温斯顿”的中心眼区或模糊可见或清晰可见，一直维持相对较强的强度。22日以后“温斯顿”强度持续减弱，24日减弱为相当于我国的强热带风暴强度，位于瓦努阿图（Vanuatu）维拉港（Vila）东南方约860km的洋面上，向南偏西转西南方向移动。26～27日，由偏西方向转为西北方向，于28日凌晨在澳大利亚东部洋面减弱停编。从FY-3B极轨卫星监测图像中可以看出：“温斯顿”在周前期维持较清晰的眼区，之后眼区逐渐填塞，同时其结构也逐渐趋于非对称，主体云系面积逐渐缩小，最终减弱消亡（见图3）。

图2 FY-3B极轨气象卫星热带气旋监测图像（2016-02-17 10:40）

图3 FY-3B极轨气象卫星热带气旋监测图像（2016-02-27 11:30）

图4 FY-3C/VIRR华北、黄淮、江淮等地积雪监测合成图（2016-01-23 10:05）

2.风云气象卫星积雪覆盖监测

（1）系统功能

利用风云三号极轨气象卫星可见光、近红外、短波红外等多通道的光谱特性可以有效区分云雪覆盖。

（2）典型应用

受强冷空气影响，2016年1月19日以来华北、黄淮、江淮等地陆续出现大范围雨雪冰冻天气过程，1月23日10∶05的风云三号气象卫星监测显示：华北、黄淮、江淮等地有较大范围积雪覆盖（见图4）。

3.风云气象卫星沙尘监测

（1）系统功能

利用极轨气象卫星和静止气象卫星多通道的不同光谱特性可以识别沙尘信息，动态监测沙尘移动路径和分布范围变化。

（2）典型应用

2016年2月18日，受锋面云系后部冷空气活动影响，南疆盆地、内蒙古西部、甘肃、宁夏、青海出现沙尘天气。2月18日15∶45 FY-3B气象卫星监测显示：沙尘主要出现在南疆盆地中西部和东部局地、甘肃西部和中部、宁夏、内蒙古西部、青海东北部，部分地区上空有云系覆盖（见图5、图6）。经估算，卫星可视的沙尘影响面积约为49.2万平方千米。受沙尘天气影响，上述地区空气质量、能见度下降。

图5 FY-3B气象卫星沙尘监测图像（2016-02-18 15:45）

图6 FY-3B气象卫星沙尘监测图像（2016-02-18 15:45）

国家卫星气象中心 供稿