从太空中看闪电，“欧洲闪电猎人”将如何改变我们对风暴的预测？-

这段聚焦欧洲的动画，是利用第三代气象科学卫星闪电成像仪北侧相机的数据制作的。图片来源：EUMETSAT/ESA

有史以来第一个能探测整个欧洲和非洲闪电的卫星仪器已开始运行，来自创新的闪电成像仪（Lighting Imager）的动画证实，该仪器将彻底改变对强风暴的探测和预测。

7月3日，欧洲航天局（ESA）和欧洲气象卫星应用组织（European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites，Eumetsat）发布了闪电成像仪数据制成的第一批动画，该仪器搭载在2022年12月13日发射的第一颗第三代气象科学卫星（Meteosat Third Generation，MTG）上。

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欧洲搭载在第三代气象卫星上的第一台闪电成像仪的第一批结果。闪电成像仪可以在36000千米的距离上夜以继日地连续侦测地球大气层中的快速闪电。视频来源：ESA字幕制作：哇喳

意大利公司莱奥纳尔多（Leonardo）制造的闪电成像仪可以在36000千米的距离上，不分白昼和黑夜地持续侦测地球大气层中的快速闪电。该仪器拥有四个相机，覆盖范围包括欧洲、非洲、中东和部分南美洲。每台相机每秒可以拍摄多达1000张图像，并将持续从太空中观察地球上的闪电活动。

每个动画都包含一系列图像：通过收集时长一分钟的闪电测量数据，并将其叠加到闪电成像仪拍摄的一张地球图像上，最终得到了这些动画。

闪电成像仪的北侧摄像头面向欧洲。视野的最北端，也就是斯堪的纳维亚半岛北部，在北半球的夏季永远不会变黑。视频来源：EUMETSAT/ESA

来自闪电成像仪的数据将有助于气象预测员更有效地预测强风暴，特别是在偏远地区和闪电探测器能力有限的海洋。

ESA地球观测项目主任西莫内塔·凯利（Simonetta Cheli）评论了这台仪器的卓越功能：“这些动画显示了该仪器在相机的整个视野范围内准确和有效地检测闪电活动的能力，而该视野范围覆盖了地球圆盘的84%。ESA和欧洲气象卫星应用组织与欧洲的工业合作伙伴一道，正在确保欧洲和其他地区的社区和经济部门能够感受到高度创新技术所带来的好处。”

探测和分析闪电数据将为研究短期天气预报和了解这种现象对气候变化的影响提供宝贵的支持。与此同时，鉴于闪电对飞机上的仪器设备构成了很大的风险，闪电成像仪也将在空中交通安全方面发挥关键作用。

欧洲气象卫星应用组织总干事菲尔·埃文斯（Phil Evans）评论说：“在强风暴之前，闪电活动往往会发生突然变化。通过观察这些活动的变化，闪电成像仪的数据将使天气预报员在预报强风暴时更有信心。当这些数据与来自灵活组合成像仪的高分辨率数据结合使用时，天气预报员将能够更好地跟踪强风暴的发展，并有更长的时间余地提前向当局和社区发出警告。”

中部非洲被认为是地球上闪电活动最活跃的地区。这个为期五天的动画展示了该地区持续不断的闪电活动。大部分时间，特别是在下午和晚上，雷暴覆盖了该地区相当大的一部分。

视频来源：EUMETSAT/ESA

莱奥纳尔多闪电成像仪项目工程经理吉亚·帕斯托里尼（Guia Pastorini）补充说：“闪电成像仪有四个相机，每个相机每秒可以拍摄1000张图片，无论白天还是黑夜，探测到的闪电甚至比眨眼还快。”

“由于有特定的算法，数据会先在卫星上被处理，然后只向地球发送有用的信息，这有助于开发更准确的天气预报，并为研究天气现象和航空运输安全作出贡献。”

“莱奥纳尔多与ESA和欧洲气象卫星应用组织合作，同时协调一个国际工业团队，在这项杰出的技术上已经努力了10年，如今我们非常自豪地向大家展示第一位‘欧洲闪电猎人’的照片，它是世界上唯一具有这些独特表演的仪器。”

虽然这些动画是闪电成像仪的第一批初步结果，但第三代气象科学卫星成像仪目前正处于调试阶段，在此期间研究人员将对仪器进行校准，并对数据进行验证。闪电成像仪的数据将在2024年初以更高的灵敏度投入使用。

第三代气象科学卫星由一个由欧洲工业界组成的大型联合体制造，由泰雷兹阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space）与德国OHB航天公司合作领导。创新的闪电成像仪是由意大利的莱奥纳尔多公司开发的，而空间通信公司（Telespazio）为欧洲气象卫星应用组织提供发射和在轨服务。

更多第三代气象科学卫星闪电成像动画请见：https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Sets/MTG_Lightning_Imager_animations。

闪电成像仪的西侧相机可以看到大西洋、一小部分非洲和一部分南美洲。这个动画展示了热带辐合带，在那里，一群热带雷暴正从东（视频的右下角）向西（视频的右上角）缓慢移动。

视频来源：EUMETSAT/ESA

关于第三代气象科学卫星成像仪

完整的第三代气象科学卫星系统共将有6颗卫星，第三代气象科学卫星成像仪是其中的第一颗，该系统将为今后20年的潜在极端天气事件的短期和早期探测提供关键数据。全面运行时，该任务将包括两颗MTG-I卫星和一颗MTG探空卫星（MTG Sounding，MTG-S）协同工作。

第三代气象科学卫星图片来源：ESA/Mlabspace, CC BY-SA 3.0 IGO

该卫星的另一个主要地球观测仪器，柔性组合成像仪（Flexible Combined Imager）的图像已于今年早些时候发布。

MTG-S 探空卫星作为气象科学卫星的首创，将携带一个红外探测仪和一个紫外线可见光近红外光谱仪。

通过监测整个云层的三维大气不稳定性，该探测仪将为强烈雷暴的早期预警提供一个重要步骤，并有望从地球同步轨道的视角上提供关于大气层内臭氧、一氧化碳和火山灰成分的独特信息。