[科普中国]-解密“风云三号D”气象卫星新才艺

走向世界的中国“风云”气象卫星家族又添新力量。

11月15日凌晨，“风云三号D”气象卫星发射成功，今后当东半球迎接第一缕霞光时，当西半球在薄暮中与月亮相会时，它都会在距地面800公里的高空奔跑，守望“人间冷暖”。

搭载10台先进的遥感仪器，“风云三号D”星突破高技术门槛和技术壁垒，创造了多个“首次”与“领先”。这颗被寄予厚望的新星，作为中国“风云”气象卫星家族的新成员，将以中国精度洞悉全球风云变幻。

老型号新本领——天气预报更加准确

我国已分别于2008年、2010年和2013年成功发射了“风云三号”A星、B星和C星三颗卫星。“风云三号D”星是风云三号系列的延续，可谓一个“老型号”。

但是，“老型号”增添了很多新本领。专家表示，相对于Ｃ星，Ｄ星整星技术状态变化较大，其中红外高光谱大气探测仪、高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪和电离层光度计４个仪器为全新研制产品，卫星可实现全球、全天候、多谱段、三维和定量探测。红外高光谱大气探测仪可以测量大气在不同光谱通道的辐射值，再得到全球大气温、湿度的三维分布，提升大气探测精度。高光谱温室气体监测仪能对全球主要温室气体二氧化碳、甲烷和一氧化碳等进行高精度探测，用于全球温室气体排放、温室气体与气候变化关系等一系列科学问题的研究。广角极光成像仪和电离层光度计则分别用于获得磁层不同区域的时空信息、准确定位极光边界等。

目前，我国已成功发射16颗风云系列气象卫星，分为四种型号、两种类别。“风云一号”和“风云三号”属于同一类，是极轨卫星，三号是一号的升级替代；“风云二号”和“风云四号”是同一类，属于静止轨道卫星，后者也是前者的升级替代。

极轨卫星，也称太阳同步轨道卫星，绕地球旋转，相当于“扫视”，而静止轨道卫星与地球相对静止，相当于“凝视”。由于前者能在更大时间和空间尺度上观测，是中长期天气预报的主导力量，而后者是短期天气预报的主导力量。

“风云三号Ｄ”星交付使用后，将与在轨的“风云三号”Ａ星、Ｂ星、Ｃ星组网观测，各卫星功能互补，使全球数值天气预报的更新时效从６小时提高到４小时。

瞄准世界一流——“风云”三分天下

近年来，全球极端天气愈加频繁，在中国气象局数值预报中心模式研发室副主任韩威看来，极轨气象卫星资料在全球数值预报中发挥的作用很大。

在这样的背景下，我国“风云”系列气象卫星已经与美国、欧洲气象卫星成为世界公认的气象卫星界的“三驾马车”，共同服务世界各国的天气预报。

“风云三号D”星一大亮点是增加了具有1370个通道的红外高光谱大气垂直探测仪，可以提供更精细的大气温度和湿度垂直探测信息，为数值天气预报提供更准确的初始场，提高预报精度，增强对我国中长期数值天气预报的支撑能力。

“目前，科研和业务部门越来越意识到加强卫星应用预先研究的重要性，带来的效益非常可观。”韩威说，“风云三号D”星发射，不仅是我国在轨运行“风云”系列卫星中增量的变化，其作为我国气象卫星体系的一部分，和国际上其他气象卫星共同组成“星座”，对我国和全球的数值天气预报都将作出贡献。

值得一提的是“风云三号D”星还将在生态环境保护上发挥巨大作用。据中国气象局遥感应用服务中心主任唐世浩介绍，该星搭载的中分辨率光谱成像仪可实现云、气溶胶、水汽、陆地表面特性、海洋水色等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演。

此外，由于仪器观测能力的增强，有效提高了对植被、冰雪、雾霾、森林草原火险、洪涝等的监测能力，为我国生态治理与恢复、环境监测与保护等提供科学支持。同时，也为全球生态环境监测、灾害监测和气候评估等提供中国观测方案。

资料免费开放共享 ——大国重器展现大国担当

有实力，更有担当。据了解，我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家。“风云三号”卫星与美国现役NOAA系列气象卫星、欧洲新一代气象卫星METOP一起，被世界气象卫星协调组织纳入新一代世界极轨气象卫星观测序列，成为全球天基气象观测系统的重要组成部分。

目前，“风云三号”观测资料全部向全球免费开放共享，在国际上有着非常广泛的用户，被用于生态监测和全球气候变化研究等。根据国家卫星气象中心统计，有超过70个国家和地区在下载使用“风云三号”数据，其中也包括37个“一带一路”沿线国家和地区。甚至有许多国家的用户为了满足高时效获取资料的需求，直接在自己国家建设“风云三号”数据直收站。当卫星从他们上空经过时，就能够第一时间把对本地的观测资料接收下来加以使用。目前，这样的数据直收站已经建了40多个。其中欧洲直收用户还专门制定了“风云三号”直收转播计划。

“可以毫不夸张地说，‘风云三号’系列卫星是目前国产低轨观测卫星中，国际知名度最高、认可度最高的卫星。它的全球资料共享程度非常高，是真正体现大国担当的国际化卫星。”国家卫星气象中心副主任张鹏说。

日益闪耀的“风云”气象卫星家族，逐渐成为一张值得骄傲的中国名片，正在全球展现大国责任与担当，为国争光提气。

（光明日报记者 叶乐峰 袁于飞）