风云家族 静观“风云”

刘芸 李雪 杨娟

早在1969年1月29日，周恩来总理高瞻远瞩地提出：“要搞我们自己的气象卫星”，并于1970年2月亲自批准中共中央、国务院、中央军委文件，下达了研制气象卫星的任务。如今，中国已成为世界上少数同时拥有极轨和静止气象卫星的国家。近40年沐风栉雨，我国已发射风云卫星16颗，接收和应用风云卫星资料的国家和地区达70多个，覆盖“一带一路”周边37个国家和地区，为全球气象预报、防灾减灾做出了卓越贡献。

风云家族的成员

风云家族根据其运行轨道可分为极轨卫星和静止卫星两大派别，以单数命名的风云一号和三号系列都是极轨卫星，它们像巡逻警察一样，实现对全球的巡视观测；以双数命名的风云二号和风云四号系列都是静止卫星，它们如同定点站岗的哨兵，守在赤道上空持续地“凝视”着以我国为中心的东半球地面。

风云一号气象卫星是中国研制的第一代太阳同步轨道气象卫星，共包括四颗卫星：FY-1A、FY-1B、FY-1C、FY-1D，这四颗卫星如今都已“退休”。FY-1A星于1988年发射，是我国第一颗传输型遥感卫星，在我国首次实现了气象、海洋和空间环境的综合探测应用，真正实现了一星多用，开创了我国气象卫星事业的新纪元。从1990年到2002年，风云一号B、C、D星相继升空。FY-1C卫星在性能上作的较大改进，被列入世界气象业务应用卫星的序列。

风云二号是我国第一代地球静止轨道气象卫星，共发射七颗卫星：FY-2A、FY-2B、FY-2C、FY-2D、FY-2E、FY-2F、FY-2G，其中， A和B为两颗试验卫星，C-G为五颗业务卫星，目前D-G这四颗星均还在轨运行工作，实现了“多星在轨，统筹运行，互为备份，适时加密”运行模式，为我国和世界的气候监测及天气预报提供了实时动态的气象观测资料。2004年10月19日和2006年12月8日发射的FY-2D和FY-2E两颗卫星实现了我国气象卫星双星组网运行观测。双星重叠区动画技术，做的非常出色，是风云二号卫星应用的一个亮点。

风云三号气象卫星是中国自主研制并达到国际先进水平的新一代极轨气象卫星，共包括四颗卫星：FY-3A、FY-3B、FY-3C、FY-3D，这四颗卫星目前均在轨运行。风云三号最显著的突破在于它实现了从二维遥感成像到三维综合大气探测，从单一的光学探测到紫外线、可见光、红外线和微波的全谱段宽波谱探测，从公里级观测提高到百米级观测，从国内组网接收到全球组网接收等四大技术跨越。“风云三号”还是星载有效载荷数量、单机活动部件数量、气象卫星观测功能等方面的第一名，极大提升了气象卫星的应用价值和应用领域。

风云四号是“风云家族”的“新丁”，它是我国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星，将接替自旋稳定的风云二号卫星，其连续、稳定运行将大幅提升我国静止轨道气象卫星探测水平。作为气象卫星领域的“智慧星”，风云四号上搭载多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间天气监测仪等4台“神器”，实现了多个重大技术突破，在世界上首次实现对大气的多手段综合观测。多通道扫描成像辐射计拥有14个辐射成像通道，覆盖可见光、短波红外、中波红外和长波红外等波段，接近美国的GOSE-R的16通道，同时星上辐射定标精度达到1K、灵敏度0.1K。风云四号卫星还是国际上首次将多通道扫描成像辐射计和可以给大气做“CT”的干涉式大气垂直探测仪装载于同一颗卫星，以实现成像观测和大气垂直探测相结合的综合观测。风云四号卫星装载的我国首次研制的闪电成像仪可秒拍500张闪电图，并完成闪电成像数据在轨实时处理，实现了对强对流天气的监测和跟踪。

风云家族能做啥

與常规气象观测相比，气象卫星在空间分辨率、时间分辨率上都具有很大的优势。风云二号静止气象卫星可以提供半个小时一次的高频次观测资料，是动态监测各类突发灾害性天气的有力工具，是天气分析特别是短时预报和临近天气预报的重要依据；风云三号卫星资料最高空间分辨率达到250米，这为生态与环境遥感、洪涝、干旱监测、积雪监测、森林与草原火等自然灾害的动态监测提供了强有力的支持；风云四号卫星实现了我国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越，将对我国及周边地区的大气、云层和空间环境进行高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率的观测，大幅提高天气预报和气候预测能力。因此，风云气象卫星资料在台风、暴雨、洪涝、寒潮、大雾、冰雹、霜冻、凌汛、高温、干旱、沙尘暴、森林草原火灾、地质灾害等监测服务与灾情评估中发挥了重要作用。

中国天气预报的准确率已从20世纪70年代约50%提高到目前的90%，风云卫星功不可没。全球90多个国家和地区都在使用风云气象卫星的数据。目前，风云气象卫星资料在我省同样应用广泛：在没有气象卫星以前，我们依靠气象观测站来获取资料分析天气，由于观测站点少，地球上很大面积都是盲区，那里的天气情况我们无从知晓；有了气象卫星以后，我们不仅能获取全球观测资料，而且观测时间和空间分辨率都在不断提高，特别是风云四号卫星的成功发射，从图像观测逐步到三维探测和全天候观测，极大的提高了天气预报准确率。其次，风云气象卫星资料在气象灾害中的应用是有目共睹的，通过对云系发生发展的监测，以及提供的云顶亮温等产品资料，可以识别出冰雹、暴雨、大风等灾害；通过监测陆面温度，可以判断出高温的范围以及变化；此外，利用风云气象卫星资料还开展了干旱、大雾等气象灾害的监测以及植被、水体、火情等的监测，逐步形成了具有西南山地环境特色的卫星气象遥感应用领域。

风云家族的未来

现在，贵州正迈着自信的步伐，走向科技的前沿。要想准确猜透老天的“心思”，我们还有很长的一段路要走。随着“风云家族”的不断壮大，我们将继续提升卫星数据和服务产品的利用价值，促进贵州喀斯特地区的生态环境保护与可持续发展，提升抵御和防范生态退化和自然灾害的能力，使卫星遥感信息在天气气候预测、农业生产、灾害监测、旅游业、环境保护等方面得以充分应用，成果的应用有利于推动建成环境优美和可持续发展的生态文明社会。（编辑/高纬时 任伟）