“首圖秀”領(lǐng)先國(guó)際

首次制作彩色衛(wèi)星云圖，風(fēng)云四號(hào)就“出手不凡”：青藏高原上的湖泊、黃海細(xì)胞狀云系、赤道附近熱帶對(duì)流等，均清晰可見;喜馬拉雅山脈的積雪紋理清楚，空間分布范圍一目了然。

這些“風(fēng)四出品”的首批影像圖和數(shù)據(jù)已經(jīng)集結(jié)成冊(cè)，主要包括：多通道掃描成像輻射計(jì)獲取的圖像、干涉式大氣垂直探測(cè)儀獲取的大氣紅外輻射光譜、閃電成像儀獲取的閃電分布和強(qiáng)度信息、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀獲取的空間效應(yīng)及粒子探測(cè)信息。

據(jù)國(guó)防科工局總工程師田玉龍介紹，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星從第一代風(fēng)云二號(hào)向第二代跨越的首發(fā)星，首批圖像與數(shù)據(jù)的發(fā)布，標(biāo)志著我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代。經(jīng)過(guò)對(duì)首批獲取的圖像和數(shù)據(jù)初步分析，風(fēng)云四號(hào)的主要探測(cè)功能得到了全面驗(yàn)證，綜合探測(cè)能力達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

與上一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)相比，風(fēng)云四號(hào)更為強(qiáng)大。風(fēng)云四號(hào)掃描成像輻射計(jì)主要承擔(dān)獲取云圖的任務(wù)，共14通道，是風(fēng)云二號(hào)5通道的近3倍;在風(fēng)云二號(hào)觀測(cè)云、水汽、植被、地表的基礎(chǔ)上，還具備了捕捉氣溶膠、雪的能力，并能區(qū)分出云的不同相態(tài)和高、中層水汽。值得一提的是，風(fēng)云四號(hào)首次制作出彩色衛(wèi)星云圖，最快1分鐘生成一次區(qū)域觀測(cè)圖像。

國(guó)家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍說(shuō)，“風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星壽命更長(zhǎng)，信息獲取速度更快，功能更強(qiáng)大。直觀來(lái)看，新獲取的衛(wèi)星云圖相比上一代細(xì)節(jié)更多，色彩更真實(shí)、更豐富”。

縱觀國(guó)際，風(fēng)云四號(hào)也毫不遜色。它帶領(lǐng)中國(guó)高軌氣象衛(wèi)星趕超歐美，搶占國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn);在世界上首次實(shí)現(xiàn)了靜止軌道高光譜大氣垂直觀測(cè)，可實(shí)行高頻次、高精度垂直大氣觀測(cè)，獲取大氣溫濕結(jié)構(gòu)信息，將有力提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平;自主突破了靜止軌道三軸穩(wěn)定平臺(tái)的圖像導(dǎo)航配準(zhǔn)技術(shù)，使得圖像定位精度達(dá)到國(guó)際一流水平……

自帶“神器”顯“神威”

目前，風(fēng)云四號(hào)已完成衛(wèi)星平臺(tái)主要功能測(cè)試和主要載荷成像模式測(cè)試，與地面應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)調(diào)匹配，工作狀態(tài)良好。田玉龍介紹，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)航天科技自主創(chuàng)新的新成就，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重大技術(shù)突破，完美“首秀”的背后，正是因?yàn)樽詭А吧衿鳌憋@“神威”。

“神器”之一是多通道掃描成像輻射計(jì)。它覆蓋了可見光至波長(zhǎng)達(dá)13.8微米的甚長(zhǎng)波紅外波段，光譜通道增加到14個(gè)，能夠每15分鐘對(duì)東半球掃描一次，最高空間分辨率較之前提高了6倍，達(dá)到500米。它以全新的方式揭示臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪澇、森林火災(zāi)、沙塵暴和空間天氣的變化規(guī)律，承擔(dān)獲取地球表面和大氣的多種光譜輻射信息，為天氣預(yù)報(bào)、氣候觀測(cè)提供觀測(cè)數(shù)據(jù)的重任。

與風(fēng)云二號(hào)配置的掃描輻射計(jì)相比，風(fēng)云四號(hào)成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的代際跨越：探測(cè)波段數(shù)大幅增加，空間分辨率和時(shí)間分辨率成倍提高，溫度分辨率、光譜分辨率顯著提高，輻射定標(biāo)精度進(jìn)一步提升;載荷具有靈活的區(qū)域成像功能，可獲取地球表面和云的多光譜、高精度定量觀測(cè)數(shù)據(jù)和圖像，包括晝夜的地球全圓盤圖像、高頻次的區(qū)域圖像，將全面提高對(duì)地球表面和大氣物理參數(shù)的多光譜、高頻次、定量探測(cè)能力。

干涉式大氣垂直探測(cè)儀是風(fēng)云四號(hào)的關(guān)鍵有效載荷之一，也是風(fēng)云四號(hào)自帶的第二大“神器”，最受同行關(guān)注和矚目。據(jù)介紹，早在1997年風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星上天，下一代高軌氣象衛(wèi)星開始規(guī)劃之際，中科院院士匡定波便提出，“我國(guó)應(yīng)該發(fā)展干涉式大氣垂直探測(cè)技術(shù)”。這是遙感領(lǐng)域紅外光譜技術(shù)的一場(chǎng)革命，將引領(lǐng)人類對(duì)地遙感探測(cè)步入三維立體階段，為氣象觀測(cè)提供一種新的更可靠手段，發(fā)達(dá)國(guó)家都在朝這個(gè)方向努力。由于技術(shù)難度過(guò)大、所需經(jīng)費(fèi)太多，美國(guó)選擇放棄，歐洲也延遲了計(jì)劃。

作為國(guó)際首臺(tái)靜止軌道的干涉式大氣垂直探測(cè)儀，風(fēng)云四號(hào)的探測(cè)儀在長(zhǎng)波紅外和中波紅外波段可實(shí)現(xiàn)1500個(gè)以上細(xì)分光譜的探測(cè)，光譜分辨率達(dá)0.625波數(shù)，紅外波段空間分辨率達(dá)16公里。這相當(dāng)于給大氣做超過(guò)1500層的精細(xì)“立體CT”切片式探測(cè)，為人類深入研究大氣對(duì)流、更精細(xì)預(yù)測(cè)災(zāi)害性天氣提供了新的可能。

這兩大光學(xué)載荷“神器”均為中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研制。據(jù)了解，它們成功傳回了大量氣象探測(cè)數(shù)據(jù)，圖像細(xì)節(jié)清晰、波段光譜特征明晰。

風(fēng)云四號(hào)的厲害神器還不止這些。此次，它攜帶的閃電成像儀首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)靜止軌道閃電成像觀測(cè)，可對(duì)我國(guó)及周邊區(qū)域閃電每秒拍攝500張照片，準(zhǔn)確記錄閃電的頻次和強(qiáng)度，為強(qiáng)對(duì)流天氣的監(jiān)測(cè)和跟蹤提供全新的觀測(cè)手段?？臻g天氣儀器包具備監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和空間環(huán)境的能力，探測(cè)通道數(shù)量、探測(cè)精度顯著提高，將進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)空間天氣監(jiān)測(cè)能力。

28類產(chǎn)品為服務(wù)百姓

與我國(guó)第一代衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)相比，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星觀測(cè)的時(shí)間分辨率提高了1倍，空間分辨率提高了6倍，大氣溫度和濕度觀測(cè)能力提高了上千倍，整星觀測(cè)數(shù)據(jù)量提高160倍，觀測(cè)產(chǎn)品數(shù)量提高了3倍，綜合探測(cè)能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

正因如此，它可以更加精確地開展天氣監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)警、數(shù)值預(yù)報(bào)、氣候監(jiān)測(cè)，還將對(duì)災(zāi)害及環(huán)境監(jiān)測(cè)、人工影響天氣、空間天氣研究等提供有力支撐。目前，國(guó)防科工局、中國(guó)氣象局正在按計(jì)劃組織有關(guān)單位開展衛(wèi)星在軌測(cè)試，集中力量在天氣預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化、資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域開展應(yīng)用攻關(guān)，積極推動(dòng)在水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、減災(zāi)、海洋、能源和航空等行業(yè)的應(yīng)用。

事實(shí)上，這次代表風(fēng)云四號(hào)參加發(fā)布會(huì)的圓盤圖、大氣光譜圖、閃電分布圖以及磁暴監(jiān)測(cè)圖，僅僅是眾多產(chǎn)品中的冰山一角。風(fēng)云四號(hào)提供了28類定量產(chǎn)品，包括云和大氣產(chǎn)品、地表類產(chǎn)品、天氣產(chǎn)品、輻射產(chǎn)品等種類。其中，云和大氣類產(chǎn)品主要用于監(jiān)測(cè)云和大氣的相關(guān)信息，地表類產(chǎn)品主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，天氣類產(chǎn)品主要用于環(huán)境災(zāi)害天氣的監(jiān)測(cè)，輻射類產(chǎn)品主要用于反映地氣系統(tǒng)輻射收支情況等。基于這些產(chǎn)品，預(yù)報(bào)員們可以準(zhǔn)確了解到哪里有閃電，臺(tái)風(fēng)的精細(xì)化路徑是什么，強(qiáng)對(duì)流天氣的初生對(duì)流發(fā)生在哪里……

中國(guó)氣象局副局長(zhǎng)、風(fēng)云四號(hào)工程總指揮于新文表示，“截至目前，風(fēng)云四號(hào)A星已開發(fā)的定量產(chǎn)品種類和數(shù)量是風(fēng)云二號(hào)的3倍，數(shù)據(jù)量是風(fēng)云二號(hào)的160倍”。

風(fēng)云四號(hào)工程總師李卿回顧，2004年，隨著風(fēng)云二號(hào)C星的業(yè)務(wù)應(yīng)用，我國(guó)結(jié)束了氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)依賴國(guó)外的歷史?，F(xiàn)在，風(fēng)云四號(hào)A星同日本向日葵9號(hào)、美國(guó)GOES-16一起，躋身國(guó)際新一代靜止氣象衛(wèi)星的先進(jìn)行列。

據(jù)悉，風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球?qū)Φ赜^測(cè)氣象衛(wèi)星序列，根據(jù)在軌測(cè)試初步計(jì)劃，風(fēng)云四號(hào)A星有望在今年我國(guó)夏季汛期開展天氣預(yù)報(bào)試驗(yàn)試用，在年底具備試運(yùn)行的能力。屆時(shí)，風(fēng)云四號(hào)將實(shí)時(shí)提供高精度的觀測(cè)資料，為我國(guó)及亞太地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮重要作用，進(jìn)一步提升我國(guó)氣象事業(yè)和航天事業(yè)的國(guó)際地位和影響力。