气象“千里眼”助力产业应用

我国风云气象卫星达到国际先进水平
——气象“千里眼”助力产业应用

当前我国南方防汛正进入关键期，长江中下游地区迎来入汛以来最强降雨过程。严峻形势下，一颗颗被誉为“千里眼”的风云气象卫星正时刻紧盯着天气变化，为人民生命财产安全保驾护航。正是基于这些“守护者”的辛勤工作，气象工作者才能完成各种精细监测和及时准确预报，助力防灾减灾和产业应用。

7月4日至6日，国防科工局与中国气象局在北京共同召开风云卫星发展研讨会，《经济日报》记者及时跟进采访，探秘我国气象卫星的发展状况。

风云卫星技术已达先进水平

今年第1号台风“尼伯特”于7月3日在美国关岛以南的西北太平洋洋面上生成，未来有可能影响我国东南沿海和海域。面对来势汹汹的台风，气象人却胸有成竹。

这个底气来自我国在太空的“千里眼”。中国气象局数据显示，从1998年风云二号卫星投入运行以来，截至2015年底，中国气象局对西太平洋生成的415个台风、登陆或影响我国的153个台风监测实现了全覆盖。气象卫星资料的加入，使台风预报准确率连年提升，2015年中央气象台台风24小时路径预报误差首次低于70公里，达到世界领先水平。

“千里眼”不光能监测台风，还为提高我国暴雨、洪涝、干旱、冰雪、沙尘暴、雾霾监测预报水平发挥了重要的作用。中国气象局局长郑国光说：“风云二号卫星已经可以提供最高每25分钟一次全地球圆盘观测、每6分钟一次区域观测；风云三号卫星可每天对地球同一区域完成4次三维立体观测，光谱范围从可见光、红外覆盖到紫外和微波；卫星定标、定位和反演技术接近国际先进水平，卫星资料实现了从定性到定量应用的转变，在数值模式同化资料中占比达到了54%。”

中国航天科技集团公司副总经理杨保华介绍，迄今为止，我国已成功发射了14颗气象卫星，其中7颗卫星在轨运行，实现了极轨气象卫星升级换代和上、下午星组网观测，形成了静止气象卫星“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的业务运行格局。

风云卫星在多个行业和领域提供了重要的基础遥感资料和产品支撑。目前，国内接收与利用风云卫星资料的用户已超过2500家，为气象、海洋、农业、林业、水利、交通、航空、航天、环保等领域提供了大量科学数据，支持了78个国家重点科研项目，为我国防灾减灾、应对气候变化、保障生态文明建设等作出了重要贡献。

目前，我国风云卫星技术已经达到了国外同类卫星的先进水平，不仅摆脱了发达国家的技术和业务垄断，而且确立了我国在地球观测领域的国际地位。利用风云卫星反演的海表温度、长波辐射、植被指数、积雪、大气成分等产品已广泛应用于全球和区域性气象与气候变化业务，为全面加强应对气候变化能力建设提供客观科学依据，同时提升我国参与全球竞争的能力，增强了我国在相关国际活动中的话语权。

时空分辨率仍是短板

风云气象卫星在国际观测领域的地位越来越高，影响越来越大。风云气象卫星以其先进的技术水平、运行的可靠性和较高的稳定性，与美国、欧洲风云气象卫星一起成为全球对地观测网中名副其实的主力军，承担起全球对陆地、大气、海洋、地表环境全天候连续观测的责任。

然而，风云卫星仍有不少短板亟待补齐。就在前不久，江苏盐城北部受强对流云团影响，出现强阵风、冰雹和强降水等极端天气，短短几十分钟，就造成特别重大灾害，人员伤亡损失惨重。面对越来越频发的极端天气，风云卫星在监测方面颇感力不从心。

“从卫星传回的盐城龙卷风发生时的可见光图像来看，暴露了风云卫星在两方面的不足：一是卫星资料空间、时间分辨率不够，影响小尺度强对流云团上冲云顶特征连续监测和清晰识别；二是静止卫星目前还不能穿透云层看到云团内部，无法获得垂直运动等更多信息。”国家卫星气象中心主任杨军说。

气象专家表示，中小尺度灾害性天气监测预警需要具有更高时空分辨率的观测，需要提高风云气象卫星观测的时空分辨率，以有效防范气候变暖背景下呈多发、重发态势的气象灾害和衍生灾害，保障我国经济发展和人民生命财产安全。

然而，我国气象卫星核心遥感仪器的时间空间光谱分辨率主要性能指标仍落后于美国、欧洲、日本的气象卫星。“风云气象卫星的发展面临‘慢进则退’的挑战，需要我们瞄准国际市场先进气象卫星技术前沿，认真谋划、加倍努力，保证在国际上占有一席之地。”郑国光强调。

按需布局创新发展

风云卫星是我国自主研发的系列气象遥感卫星，经过几十年来气象科技工作者和航天科技工作者的不懈努力，风云系列卫星走过了从无到有、从小到大、从弱到强的发展之路，已成为全球对地观测业务卫星序列的重要成员，并步入了先进国际气象卫星的行列。

郑国光表示，风云气象卫星发展到今天，应该摆脱延续固定思维和简单模仿国外的做法，对气象卫星的轨道提出更加合理的布局，要在传承大的综合卫星平台同时，根据实际需要探讨利用新的平台，研究发展单一任务的小卫星。要进一步分析应用需求和技术指标关系，提出更加符合实际需求的技术指标体系，加强关键部件的功能，摆脱对国外技术的依赖，提升卫星平台和遥感仪器的质量和技术水平。

此外，郑国光提出，协同发展也很重要，构建对地观测的新体系，遵循卫星研发的客观规律，做到遥感仪器研发先于卫星系统的发展、应用技术研究先于应用系统的建设。“建议将风云气象卫星的观测与地基空基观测进一步统筹考虑，推动天地空一体化的系统监测优化，同时作为国家空间基础设施的重要组成部分，不仅充分发挥大气遥感卫星的作用，也应该结合国家的需求，发挥自身的优势，与陆地遥感和海洋遥感卫星系列共同协作，形成我国对地观测的新体系。”

在卫星应用方面，郑国光强调，应该充分利用移动互联、智能终端、大数据、云计算等新一代信息技术，充分考虑统筹用户一般性需求和专业用户个性化需求，建立完善高效便利的数据服务系统，强化风云卫星和其他卫星资料综合应用，提高气象监测预报服务等能力和水平，提高风云气象卫星综合应用效率。

“未来10到15年，将是我国气象卫星快速发展的黄金期。”国防科技工业局副局长吴艳华说。（记者 杜芳）