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媒体探访风云三号气象卫星:遇雾霾每4小时报一次

2013-11-30 09:34| 点击快速提问| 查看: 348 |来自: 新民晚报

摘要: 风云三号上的太阳帆板展开试验(本版图片由上海卫星工程研究所提供)风云三号在轨飞行状态示意图雾霾频频骚扰申城,烦不胜烦,能否像预报天气一样预测雾霾?东北地区前不久连降暴雪,有演变成雪灾的危险吗?在气象预 ...


风云三号上的太阳帆板展开试验(本版图片由上海卫星工程研究所提供)
风云三号上的太阳帆板展开试验(本版图片由上海卫星工程研究所提供)

风云三号在轨飞行状态示意图
风云三号在轨飞行状态示意图

雾霾频频骚扰申城,烦不胜烦,能否像预报天气一样预测雾霾?东北地区前不久连降暴雪,有演变成雪灾的危险吗?

在气象预报背后,一个神秘家族在发挥重要作用。虽然我们看不见,但它时刻监测着全球风云变幻,日夜预报阴晴冷暖。有了它,日常的天气预报从朦胧水墨画变成精致工笔画;有了它,台风、暴雨、大雪等灾害性天气的监测和预报都能实现。

记者近日探访上海航天局第509所(上海卫星工程研究所),深入了解正在太空守护地球的风云三号气象卫星。

1 每天“画”4次世界气象图

天气预报的常客气象云图,就是风云气象卫星传回的宝贵资料。风云家族有哪些成员?目前在轨运行的有风云一号、风云二号和风云三号。一字之差,区别很大。

风云二号是静止轨道气象卫星。“它用凝视的方式观测,覆盖地球三分之一面积,5到25分钟出一次云图,是短时和临近天气预报的重要依据。”

风云一号与三号同属极轨气象卫星(太阳同步轨道),三号是一号的升级版,全球、全天候、多光谱、三维、定量观测,一颗卫星每12小时观测全球一次。

目前在轨运行的风云三号有2颗上午轨道卫星和1颗下午轨道卫星。“上、下午星组网观测,每天能观测地球4次,相当于每天画4次世界气象图,拿到4份全球气象观测图。”风云三号主任设计师李叶飞介绍。

在风云三号之前,我国的气象卫星要么不能全覆盖中国国土,要么拍照不够准确立体。“以前我们常抱怨24小时的天气预报不准,主要是因为静止轨道气象卫星相对地球是静止的,能目不转睛地注视特定区域的天气变化,但距地球3.6万公里,地面分辨率能力有限;极轨气象卫星的高度800公里左右,离地球近多了,但它绕着地球转,需过一段时间才能重复观测一个特定区域,相当于‘眨一次眼’,一些天气变化就在‘眨眼间’发生了。”

风云三号的视野范围达2900公里,最高分辨率250米。“对监测灾害天气和预报台风很有用。视野宽,能看到台风的形成与走向;视力佳,能准确捕捉到台风眼,推算登陆地点。”

2 “千里眼”助雾霾现出原形

风云三号搭载了紫外、可见、红外、微波等多谱段的12个遥感仪器。李叶飞说,它的遥感数据产品涉及全球大气温度、湿度、云和气溶胶、大气成分、陆表、海表等领域共55种类应用,是我国天气预报、气候预测、环境监测和空间天气监测的主力军。

任何一个遥感仪器都不容小觑。如紫外臭氧探测仪,能探测臭氧总量的全球分布和垂直分布,监测南极臭氧空洞变化和北极臭氧低值区等。对雾霾天气监测,也能发挥重要作用。

不过,李叶飞坦陈,雾霾定量监测和预报很难。“要想做到中长期预报,提前5到10天知道何时何地有雾霾,目前还做不到。”她说,雾霾的形成比较复杂,“通过风云三号的遥感仪器,可以探测到一些污染气体成分,但不能判断这些成分合起来是不是能形成霾。现在能做到简单雾霾的定性分析,还做不到定量监测。预报雾霾的精确度,取决于定量分析,有待将来更高精度的新型遥感仪器来实现。”

目前,针对持续大范围高污染的雾霾天气,风云三号卫星能对雾霾天气每4小时预报一次,及时监测雾霾主要覆盖省份、面积和强度等。它与分布各地的92个地面监测站共同组成了我国的雾霾立体监测体系。

李叶飞透露,根据雾霾近年来频发的环境状况,专门针对雾霾监测的卫星遥感仪器研究已被纳入课题。随着风云家族不断壮大,雾霾预报将会越来越准确。

3 微波遥感“看清”积雪深度

“风云三号的主要载荷之一微波成像仪很厉害。有了它,不管白天黑夜,还是阴转多云,‘视力’都不受影响,能随时获取地表温度、土壤水分、洪涝干旱、积雪深度、台风结构和大气含水量等信息。比如,通过微波探测,我们不仅能‘看到’积雪面积,还可以‘看清’深度。”

说到微波成像仪,李叶飞讲了一个小故事:有一年中国粮食歉收,需从国外大量进口时,国际粮价“恰巧”暴涨。因为美欧通过卫星观测并预计到了我国的粮食产量。我们只能以高价购粮,吃下哑巴亏。原来,微波成像仪能监测土壤湿度,中分辨率光谱成像仪可监测土壤水分和植被覆盖率等指标,较准确估算农作物面积,通过建模,便可测算出当年粮食收成。这些判断,如今的风云三号都能做到,这个“千里眼”功能与国家利益、人民财产休戚相关。



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