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  • 风云气象卫星

    风云气象卫星是中国于1977年开始研制气象卫星,1988年、1990年和1999年,先后发射了3颗第一代极轨气象卫星,即风云1号A、B和C气象卫星。1997年和2000年又先后发射了两颗静止轨道风云2号气象卫星,组成了中国气象卫星业务监测系统,成为继美、俄之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星的国家,是中国经过30多年坚持不懈地奋斗和自主创新的结晶。

    编辑摘要

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    1997年和2000年又先后发射了两颗静止轨道风云2号气象卫星,组成了中国气象卫星业务监测系统,成为继美、俄之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星的国家,是中国经过30多年坚持不懈地奋斗和自主创新的结晶。现已成功发射了5颗极轨气象卫星和4颗静止气象卫星,为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海和环境保护等领域提供了大量的公益性、专业性和决策性服务,产生了巨大的社会效益和经济效益。如今,风云系列气象卫星已成为我国民用遥感卫星效益发挥最好、应用范围最广的卫星之一。风云气象卫星系列成功投入业务运行,已被世界气象组织列入全球对地综合观测卫星业务序列,使我国成为世界上少数几个同时具有研制、发射、管理极轨和静止气象卫星的国家之一,成为与美国、欧洲中心三足鼎立的气象卫星主要成员国。气象卫星观测和产品的生成实现了业务化,成为气象预报预测的重要依据,明显提高了对自然灾害和环境的监测能力。

    历程/风云气象卫星 编辑

    风云系列气象卫星的发展可以说是我国改革开放发展的一个缩影。通过30年中国人坚持不懈地奋斗和自主创新,气象卫星已成为现代气象业务和国民经济建设中必不可少的科技支撑。”国家卫星气象中心主任杨军说。

    在历届党和国家领导人的重视和关怀下,我国已成功发射了9颗风云系列气象卫星,目前,仍有5颗在轨稳定运行,为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海和环境保护等领域提供了大量的公益性、专业性和决策性服务,产生了巨大的社会效益和经济效益。如今,风云系列气象卫星已成为我国民用遥感卫星效益发挥最好、应用范围最广的卫星之一。

    从试验应用型到业务服务型

    “气象卫星的工作,我们是白手起家,没有人去告诉你如何去做,要靠实践凝练,要花代价去换取经验和知识。”风云一号A星地面应用系统总指挥、国家卫星气象中心原主任钮寅生说。

    在气象卫星取得斐然成绩的同时,人们都不会忘记那曾经刻骨铭心的痛:

    1988年10月15日,成功在轨稳定运行39天的我国第一颗极轨气象卫星——风云一号A星姿态失控,整星失败。

    1991年2月14日,风云一号B星在正常在轨运行165天后,由于星载计算机内存储数据跳变,导致卫星姿态再次失控。

    1994年4月7日,即将成为我国第一颗静止气象卫星的风云二号01星在发射前8小时的模拟测试中,肼系统发生泄漏,导致厂房失火,卫星被烧毁。

    1997年6月10日和2000年6月25日分别发射的风云二号A星和B星,在在轨运行10个月和8个月之后,也都因各种问题无法正常工作,均未达到设计寿命。

    回望历史,正是这些在心头久久挥之不去的痛,为我国极轨和静止气象卫星的研制和技术积累了经验;也正是这些痛,在时时刻刻激励着气象卫星科技工作者以更加“严、慎、细、实”的工作态度投入到卫星的研制和应用中。“面对这项高投入、高技术、高风险、高回报的工作,我们来不得半点马虎。”杨军说。

    不平凡的历程势必造就一个不平凡的卫星平台,势必培养出一批勇于克服困难、迎难而上、锲而不舍的气象卫星科技人员。在经历了挫折之后,一个个神话在航天人和气象人的手中书写。

    1999年5月10日和2002年5月15日,分别成功发射了风云一号C星和D星。风云一号C星在轨正常业务运行4年9个月,大大超出2年的设计寿命,而D星到2009年仍稳定运行。

    2004年10月19日和2006年12月8日,分别成功发射了风云二号C星和D星,首次共同实现了“双星运行、互为备份”。其中,风云二号C星及地面应用系统还荣获2007年度国家科技进步一等奖。

    2008年5月27日,我国新一代极轨气象卫星风云三号A星被成功送入预定轨道。

    2008年12月23日8时54分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,成功将“风云二号”06星送入

    预定轨道。

    从第一代气象卫星到第二代

    经过30年的发展,我国气象卫星已实现了业务化、系列化,并率先实现了我国应用卫星从试验应用型向业务服务型转变的目标。然而,面对成绩,我国的航天人和气象人的目光并没有仅仅停留于此。

    随着我国经济社会的快速发展,风云一号气象卫星上装载的5个通道的1个仪器已早已无法满足气象现代化的需求。防灾减灾、气候变化、环境生态保护等一个个问题亟待气象卫星人为其破解之路提供科技支撑。

    就在风云一号气象卫星的发展逐步走向正轨时,发展我国第二代极轨气象卫星的议案又摆在大家面前。“上世纪90年代,正是气象卫星发展最艰难的时候。但尽管如此,大家还是满怀希望,很多人都是在研制风云一号气象卫星的同时,又再为发展我国第二代极轨气象卫星谋划着。”杨军说。

    经过8年的“艰苦抗战”,我国航天人和气象人并肩完成了美国用40年才走完的路。2008年5月27日,我国新一代极轨气象卫星风云三号A星被成功送入预定轨道。随着卫星一同被送入太空的还有星上装载的11个先进的遥感仪器及99个光谱探测通道,其中有5个通道的分辨率达到250米。而在30年前的风云一号A星上,仅有1个仪器及5个通道。

    除了量上的突破,风云三号A星更注重在质上的突破。它实现了我国气象卫星从单一遥感成像到地球环境综合探测、从光学遥感到微波遥感、从公里级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到极地接收的四大技术突破。

    在我国极轨气象卫星进入崭新的历史阶段时,静止气象卫星的更新换代工作也在有条不紊地进行中。目前,我国第二代静止气象卫星风云四号已进入立项阶段,将于2013年前后发射首颗卫星。

    “气象卫星事业是几代人奋斗的结果,这条路走得很难、很艰苦,但是很有成效。我们相信,只要团结起来,不断改进,未来中国的气象卫星一定会更好。”中国工程院院士、风云二号地面应用系统总师许健民说。

    从蹒跚学路到天地一体化的楷模

    作为卫星工程的五大系统之一,地面应用系统是充分发挥卫星应用效益的坚实保障。“为了充分发挥卫星的效应,要求是地面应用系统的发展要略超前于卫星的发展。”钮寅生说。伴随着卫星的发展,我国气象卫星地面应该系统的建设也在不断推进中:地面接收站从无到有,从3个到5个,从国内走向国外;地面应用系统从无到有,从一个系统运行到多个系统并行。

    “风云卫星地面应用系统的技术含量和工作量,不亚于甚至超过卫星本身,它不仅是国内最好的系统,而且在世界上也是先进的。” 中科院院士匡定波说。

    回首卫星气象人走过的30年,许健民感触最深的不是那些令人耀眼的成就,而是当初难以想像的各种困难。他连连用“其中的不确定性太大了,现在回过头来看,都觉得后怕”来形容他现在的心情。他说:“科研人员承受了来自各方面的埋怨和压力,我们只能一点一点从基础做起,一步一步地去解决问题。”

    如今,风云卫星地面应用系统成功解决了海量、高速气象卫星数据的实时采集和异地间实时远程传送问题,突破了卫星资料接收处理、预处理、产品处理、存档、分发、应用等关键技术,克服了国内双星和国外多星业务化接收处理给应用系统带来的技术复杂性和兼容性的难题,实现了系统的稳定可靠运行,年运行成功率保持在99.5%。

    特别是风云二号地面应用系统中的高精度图像定位技术破解了我国航天事业“要命”问题,受到了美国航空航天局(NASA)局长麦克·格瑞芬博士的称赞,被国际同行专家公认为达到了国际先进水平。

    风云系列气象卫星星地一体化的共同发展模式也被我国航天界誉为“天地一体化的楷模,地面应用系统的典范”。

    从无从应对到成竹在胸

    浣熊”、“凤凰”、“森拉克”、“黑格比”、“蔷薇”……2008年登陆我国的台风个数较常年同期偏多,台风登陆强度强。但由于预报准确,防御措施到位,台风造成的人员伤亡和经济损失较2000年以来同期偏轻。而在其中,气象卫星时刻密切监测,追踪台风动向,为预报人员及时提供最新卫星云图,可谓功不可没。

    然而,思绪回到了建国初期,台风肆虐、干旱横行、强寒潮突至,自然灾害给新中国的发展设置了一道道障碍。特别是1968年,台风频袭我国东部沿海,损失惨重。“当时,由于气象部门在台风的监测手段上还很缺乏,特别是对于台风的移动路径和强度无法作出准确的判断。”许多老同志回忆道。

    肩负重任的风云气象卫星没有让人们失望。自2005年1月以来,中国风云系列卫星对太平洋生成的92个影响或登陆我国大陆的33个台风全部进行了全程监测。

    近年来,气象卫星在防灾减灾、应对气候变化、奥运气象服务保障和空间环境监测预报等方面都得到广泛应用,取得了显著成绩。

    在2003年的淮河特大洪涝灾害、2006年的大兴安岭特大森林大火、2006年的北京特强沙尘暴、2008年年初的低温雨雪冰冻天气、每年初冬袭击我国大部地区的大雾等灾害性天气的气象服务中,都可以找到风云卫星的资料和产品;在我国夏季风、干旱、积雪监测,全球臭氧及海冰变化趋势分析中,气象卫星资料都得到了广泛应用。

    在2008年北京奥运会残奥会气象服务中,风云系列卫星更发挥了重要作用。气象卫星在密切监视台风、暴雨等强对流天气的同时,积极为北京市热环境、大气气溶胶、臭氧监测提供科学数据,为青岛奥帆赛海域浒苔治理工作提供每日浒苔分布图。

    气象卫星资料和产品除了服务与现代气象业务外,还积极服务军队、水文、海洋、农业、林业、民航、交通、电力等部门。据统计,目前,接收与利用风云二号气象卫星资料及产品的用户已超过2500家。

    从依靠国外资料到为国外同行提供资料

    随着中国静止和极轨气象卫星的相继成功发射和投入业务运行,风云一号C、D星,风云二号C、D星,风云三号A星都被世界气象组织纳入全球业务应用气象卫星序列之中。中国气象卫星在国际上的影响越来越大,发挥的作用日益显著,大量国际用户直接接收或利用中国的风云气象卫星资料。

    “特别是在风云三号A星成功发射之后,我们仿佛成了‘香饽饽’,很多发达国家的气象部门都主动与我们联系,希望共享风云三号A星资料。”杨军自豪地说。

    短短的30年光阴,在党中央、国务院的领导的关怀和关注下,中国已成为同时拥有极轨和静止气象卫星的极少数国家之一,并且在地球观测组织(GEO)中发挥了重要作用。

    1993年5月,中国气象局向朝鲜提供了一套极轨气象卫星资料接收处理系统,这是中国向国外出口的第一套气象卫星资料接收处理系统。为了加强卫星数据共享工作,中国成功开发了FENGYUNCast接收系统,并于2006年和2007年分别向亚太地区17个国家赠送了该接收设备,使得风云卫星数据在世界范围内得到了更广泛的应用。与此同时,澳大利亚、日本、新加坡、马来西亚、菲律宾、韩国、朝鲜、伊朗、阿曼、新西兰等国家以及中国香港和澳门特别行政区也都在不同程度地接收和利用风云二号卫星数据。

    风云1号/风云气象卫星 编辑

    风云1号气象卫星是中国第一代准极地太阳同步轨道气象卫星。1988年、1990年和1999年,

    (图)风云气象卫星风云气象卫星

    先后发射了3颗第一代极轨气象卫星,即风云1号A、B和C气象卫星,风云1号气象卫星是一颗1.2米高,长、宽各1.4米的立方体,在左右两块太阳电池翼被打开以后,其跨度为8.6米。卫星重852千克,在900千米高的极地轨道上运行。风云1号A星及B星,由于星上姿态控制系统故障,仅分别正常工作了39天和165天。三轴定向稳定,卫星高900公里,倾角99°,周期102.86分钟,每天卫星绕地球为14圈。卫星携带多光谱可见光红外扫描辐射仪,它有五个通道,用于获取昼夜可见光、红外云图,冰雪覆盖、植被、海洋水色海面温度等。卫星资料发送方式有:甚高分辨率传输 (HRPT),低分辨率图象传送(APT)和延迟图象传输(DPT)。首颗 FY-1A卫星入轨后获取了大量高质量云图资料。由于姿态失控,卫星工作了39天;FY- 1B卫星的姿态控制系统比FY─1A有明显改善,但系统的可靠性有待进一步改进。风云1号C星在总结A、B星经验教训的基础上,做出了较大的改进和提高。工作寿命由一年提高到两年,气象遥感仪的波段数增加了一倍,包括多光谱可见光、红外扫描辐射计。其中7个可见光、近红外波段、3个红外波段。这比美国新一代NOAA-15气象卫星多出4个探测通道,是目前世界气象卫星中观测通道最多的成像观测卫星。星上记录器容量,由A、B星的60分钟增加到300分钟,以便获取全球气象信息。此外,卫星上还采用了多项新技术,如多层折叠式太阳电池阵技术,偏置动量加磁进动、章动控制和平稳御载等姿控技术,星上计算机技术,热控、剩磁设计等,使卫星的可靠性取得了新的突破。1999年8月,风云1号C气象卫星交付国家气象局,从9月1日正式转入业务运行。两年来,它每天两次向全世界各地气象卫星接收站实时发送10通道、星下点分辨率1.1千米高质量数字云图资料。

    风云2号/风云气象卫星 编辑

    1997年和2000年先后发射了两颗静止轨道风云2号气象卫星,2008年12月23日8时54分,

    (图)风云气象卫星风云气象卫星

    中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,成功将“风云二号”06星送入预定轨道。
    火箭飞行24分钟后,西安卫星测控中心传来数据表明,卫星已经成功进入地球同步转移轨道。经过一系列控制,卫星将最终定点于东经123.5度赤道上空。
    “风云二号”06星是由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院为主研制,可全天候对地球进行连续气象监视,获取地球空间环境白天可见光云图、昼夜红外云图和水汽分布图;收集和转发气象、海洋、水文等观测数据;监测太阳X射线和空间粒子辐射数据等。卫星重1.39吨,在轨采用自旋稳定方式,用户为中国气象局。
    中国于2004年10月19日和2006年12月8日发射的“风云二号”04星、05星,实现了我国气象卫星双星组网运行观测,目前两颗卫星工作状况良好。
    这次发射升空的06星,是04星、05业务星的在轨备份星和接替星,它的成功发射,可增强风云气象卫星在轨连续、稳定运行的可靠性,为我国及周边国家天气观测、气象预报和减灾防灾发挥重要作用。同时,对加强我国与国际气象组织的合作,提高我国在气象领域的国际地位具有重要意义。
    用于发射的长征三号甲运载火箭,是由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。这次发射是长征系列运载火箭的第115次飞行。

    “风云一号”和“风云二号”气象卫星的发射成功,结束了我国气象预报卫星数据长期依赖国外卫星的历史。到2007年底,我国已成功发射了4颗极轨气象卫星和3颗静止轨道气象卫星,成为继美国和苏联/俄罗斯后第三个拥有极轨道和静止轨道两个系列气象卫星的国家。

    “风云”气象卫星的业务化应用,为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海、环保等领域提供了大量的公益性和专业性服务,已被世界气象卫星组织纳入国际业务应用气象卫星序列,成为全球天基综合观测系统的重要组成部分,为世界各国用户提供服务。

    风云3号/风云气象卫星 编辑

    风云3号“风云三号”是中国新一代极轨气象卫星,世界气象组织已将其纳入
    (图)风云气象卫星风云气象卫星

    新一代世界极轨气象卫星网。该星具有广阔的应用前景,将在监测大范围自然灾害和生态环境,研究全球环境变化、气候变化规律和减灾防灾等方面发挥重要作用。同时,也可为航空、航海等部门提供全球气象信息。
    风云三号卫星是极轨卫星,每天会对全球扫描2次,每次扫描宽度为2900公里,具有全球性。由于风云三号上携带着多达11种有效载荷和90多种探测通道,可以不分白天黑夜,对任何气象环境进行探测。风云三号携带有垂直探测仪,可以对地面上空30多公里的范围形成立体的彩色图像,从而大大增强了气象预报的精细化和准确度。
    创造多项第一
    2000年9月,国家批准风云三号卫星立项。风云三号卫星是中国自主研制并达到国际先进水平的新一代极轨气象卫星,它创造了诸多第一。
    星载有效载荷数量第一:它采用新型卫星平台,装载着11台高性能的有效载荷探测仪器,在国内卫星上是首次。
    单机活动部件数量第一:它的20台单机有活动部件35个,是国内卫星活动部件最多的。
    气象卫星观测功能第一:它的遥感仪器观测谱段从真空紫外线、紫外线、可见光线、红外线一直到微波频段样样齐全,既有光学遥感,又有微波遥感,能实现全天候、全天时、多光谱、三维、定量探测,与欧美新一代气象卫星处于同一发展水平。
    报道说,风云三号卫星发射成功后,最长3周后就可完全投入使用,它不仅为北京奥运会提供更加精细化的气象服务,还将使中国的中期数字化气象预报成为可能。
    装载11台有效载荷
    风云三号卫星质量为2298.5千克,将采用三轴稳定姿态控制方式。它是瞄准国际先进技术水平而设计的卫星,技术含量高、系统复杂、研制难度大,是国内目前投资最大、功能最强的对地观测卫星。风云三号卫星装载有扫描辐射计、红外分光计、微波温度计、微波湿度计、中分辨率光谱成像仪、微波成像仪、紫外臭氧总量探测仪、紫外臭氧垂直探测仪、地球辐射探测仪、太阳辐射监测仪和空间环境监测仪等11台有效载荷。

    “风云三号”C星

    2014年5月5日,“风云三号”C星在轨交付仪式在京举行,正式由中国航天科技集团公司交付中国气象局使用。这标志着我国“风云三号”首发业务星具备了业务运行能力,实现了我国第二代极轨气象卫星由试验应用型向业务服务型的转变,是我国气象卫星发展的重要里程碑。“风云三号”C星在A星、B星的基础上,设计寿命从3年提高到5年,搭载了12台(套)遥感仪器,实现了高时效的全球中高分辨率光学成像观测能力、高精度的大气温度湿度垂直分布探测能力。投入业务运行后,该星将接替A星,与B星一起形成上、下午星组网观测,可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地遥感探测。2013年9月23日,“风云三号”C星成功发射。其后,中国气象局对卫星进行了3个月的在轨测试。在轨测试结果表明,卫星系统功能正常,性能良好,各项功能、性能指标符合任务书要求,且优于A星、B星。风云三号”C星实现了我国极轨气象卫星的升级换代,是气象卫星研制能力的新突破;“风云三号”C星在国际上处于先进水平,提升了我国气象卫星的国际地位和国际影响力。[1]

    2014年6月10日,“风云三号”C星及地面应用系统正式投入业务运行。“风云三号”C星投入业务运行后,将接替2008年发射的“风云三号”A星,与“风云三号”B星一起形成上、下午星组网观测,可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地遥感探测,将有效确保我国极轨气象卫星业务的连续稳定运行,为全球自然灾害、环境监测和应对气候变化提供更多更好的观测资料,将进一步提升我国对全球大气、陆地和海洋的监测能力。[2]

    国际影响/风云气象卫星 编辑

    随着中国静止和极轨气象卫星的相继成功发射,特别是“十五”期间风云一号C/D极轨业务气象卫星和风云二号C静止气象卫星相继投入业务使用。中国气象卫星在国际上的影响日益崛起,发挥的作用日益显著。从2000年开始,在世界气象组织的正式出版物中,将中国的风云一号和风云二号气象卫星列入全球气象卫星业务观测系统;大量国际用户直接接收或利用中国的风云气象卫星资料。

    风云一号C星由于突破了寿命难关,引起广泛的国际关注。美国通过中-美气象双边合作渠道,在中国的支持下,于2001年初在美国阿拉斯加和威斯康星州分别建立了两个风云卫星资料接收系统;欧洲、美洲、亚洲和澳洲已经有众多的气象和环境部门、单位、大学和科研院所接收和利用风云一号气象卫星数据。

    澳大利亚、日本、新加坡、马来西亚、菲律宾、韩国、朝鲜、伊朗、阿曼、新西兰等国家和中国香港和澳门特别行政区都在不同程度地接收和利用风云二号卫星数据。美国在澳大利亚南部专门建立了风云二号接收系统,将实时收到的数据经夏威夷中转传输到美国存档并进行全球拼图应用;欧洲气象卫星组织通过设在澳大利亚的接收站,将风云二号卫星数据中继传输到法国卫星气象中心;香港天文台则将每天收到的风云二号卫星数据通过其网站公布。世界气象组织主席、澳大利亚气象局局长齐尔曼博士对风云卫星对周边国家和全世界的重要贡献以及数据公开的政策给予了高度的评价。

    向七国赠卫星数据广播接收系统/风云气象卫星 编辑

    2006年3月24日,中国政府正式向《亚太空间合作组织公约》七个签署国赠送了风云气象卫星数据广播接收系统。这是继2005年10月七国签署《公约》之后,亚太空间合作组织迈向正式成立的又一个重要里程碑。

    中国国家航天局副局长罗格和中国气象局局长秦大河出席了赠送仪式,并代表中国政府向孟加拉印尼伊朗蒙古巴基斯坦秘鲁泰国七个签署国分别赠送了设备。

    七国驻华大使先后对中国政府的捐赠表示了感谢,并对中国在空间科技和应用领域所取得的突出成就表示赞赏,称《公约》签署国已经从该组织框架内的合作活动中受益。

    国际先进水平/风云气象卫星 编辑

     2007年1月12日,当中国气象局成功获取了风云二号D气象卫星的第一套图像后,专家评价,中国风云气象卫星研制能力已达到了国际先进水平。至此,中国已成功发射8颗气象卫星。D星与目前正处于业务运行的风云二号C气象卫星共同实现在轨备份,从而使中国具备了双星组网观测能力。中国气象局局长秦大河表示,将进一步提高气象卫星的应用和服务水平,积极拓展卫星的应用和服务领域,努力做好卫星数据的共享。

    双星观测范围西扩近20个经度,可为奥运气象服务提供保障

    在距地球约36000公里的赤道上空,D星与C星俯瞰神州大地。中国气象局专家表示,D星投入业务运行后,将与C星一起,形成对中国范围最高达15分钟一次的连续观测,观测范围向西扩展了近20个经度。双星组网观测不仅进一步扩大观测区域和实现重大灾害天气的短时间高频次监测,还将实现重点区域的立体成像,从而能够最大限度地减少灾害性天气所造成的损失。

    中国气象局国家卫星气象中心主任杨军说,2008年北京奥运会期间,D星将达到最佳状态,可为奥运气象服务提供坚实的保障。

    填补气象资料空白 更早发现灾害天气

    中国处于中纬度西风带,从西伯利亚南下的冷空气和从印度洋北上的暖湿气流都对我国天气有显著影响。专家说,D星观测资料将填补印度洋西部的资料空白区,极大地改进夏季季风的预报。在风云二号未形成业务状态前,我国广大的中西部地区长期以来没有稳定的静止气象资料源。

    D星投入业务运行后,对未来天气系统的监视范围将扩大至非洲东部至红海一带,可以更早地发现灾害性天气系统,提高预报时效。而双星对我国范围高频次的连续观测,可以有效地监视预警台风、暴雨、强对流等灾害性天气系统的发生、发展和强度变化。

    风云家族日益壮大 还将发射多颗气象卫星

    风云二号D气象卫星于2007年12月8日在中国西昌卫星发射中心成功发射,观测范围涵盖了整个亚洲大陆、印度洋及西太平洋,卫星由中国航天科技集团公司负责研制。风云二号气象卫星地面应用系统由中国气象局负责建设,中国具有完全自主知识产权。

    中国于上世纪70年代初开始研制自己的气象卫星,并于1988年成功发射了第一颗气象卫星“风云一号”。随着D星的成功发射,我国已将8颗气象卫星成功送入太空。其中包括4颗风云一号极轨气象卫星和4颗风云二号静止轨道气象卫星。

    杨军透露,未来几年内,我国还将陆续发射“风云二号”E星、F星、G星、H星。2008年前,将发射第一颗“风云三号”气象卫星;“风云四号”系列气象卫星也将在“十一五”期间进入型号工程立项。

    卫星资料和产品共享 造福周边国家及世界

    中国气象局正在积极做好卫星资料和产品的共享工作,建立了风云气象卫星数据广播系统,并和国家航天局共同向“亚太空间合作组织”签约国赠送了风云气象卫星数据广播系统接收站,使得风云气象卫星数据造福区域各国。

    目前,中国气象卫星在国际上发挥的作用日益显著。大量国际用户直接接收或利用我国的风云气象卫星资料。世界气象组织主席齐尔曼博士曾对中国风云卫星在周边国家和全世界的重要贡献以及数据公开的政策给予高度评价。

    技术特色/风云气象卫星 编辑

    总体来讲,在一些基础性、关键性基础上,中国和国际先进水平相比仍然有些差距,但是风云二号卫星有中国的特色,在许多地方做的令世界同行侧目。所以它获得国家科技进步一等奖也是当之无愧的。
    归结起来来说,有五个方面能够体现风云二号的技术特色:

    第一,先进的静止轨道观测的技术。静止轨道距离地球有35800公里,在这么远的地方获得高清晰图象,技术上是有相当难度的。所以它的第一个技术特点就是星上的观测仪器,有5个通道,就是可以同时获取5张图。

    第二,卫星总体设计技术。风云二号的图象质量是非常好的,为了保证高质量的图象,卫星设计做了大量的工作,包括星上怎么提供能源,怎么样控制好卫星的姿态,怎么样保证星上数据处理和下发等等。

    第三,星地一体化实现了高精度的图象定位。一般网友对这个可能不是很了解,遥感卫星要实现对地球的图象精确定位是比较难的事情,尤其是静止轨道卫星,这么远,我们实现了图象定位准确度“像元级”。定位准的好处有:1.对发生灾害位置的估计就会减少误差。2.会使连续动画保持稳定。

    第四,风云二号最大的亮点,就是我们做的定量应用比较有特色,有些应用技术也是国际同行公认的。在处理风云二号观测到的数据时形成了各种各样定量的产品,用这样一些观测数据可以反演出各种大气物理参数。比如风场、云参数、降水信息等。

    第五,星地系统实现了稳定业务运行。气象卫星要求观测是连续的,卫星一旦停止工作,就会给天气预报、灾害监测造成严重影响。风云二号星地系统实现了一年365天、每天24小时连续运行。

    经济与社会效益/风云气象卫星 编辑

    风云二号气象卫星的效益首先体现在重大的灾害性天气过程以及重大的气象自然灾害监测方面,发挥了非常特殊的作用。2006年至2008年这三年过程中,据统计,影响我国的台风72个,其中有23个台风是登陆的,所有的这些台风风云二号一个都没有漏过。比如2005年登陆我国的超强台风“海棠”,2006年超强台风“桑美”以及2007年超强台风“罗莎”的监测预报过程中风云二号卫星都发挥了功不可没的作用。
    风云二号卫星对暴雨、沙尘暴、大雾、草原和森林火灾等也有很强的监测能力。比如2007年的江淮暴雨,由于持续暴雨最后作出了在安徽王家坝分洪的决策,在这个过程中从国务院领导到当地政府,以及中国气象局领导都高度重视,迫切需要了解天气的实况过程以及预报结果,关键时刻风云二号卫星提供的资料发挥了很好的作用。再举个例子,2006年黑龙江和内蒙的森林草原大火,风云二号卫星不仅提供了持续不断的动态火情监测产品,还提供了人工影响天气作业的天气分析产品,为最终扑灭大火立下了汗马功劳。
    说社会效益,现在电视观众每天都能通过各种电视节目收视到风云二号的云图,通过云图来了解天气形势,比如今天晚上肯定会有台风“浣熊”的预报。这既是对百姓的服务,同时也是宣传和普及气象知识,增强公众对自然灾害防御的意识有很重要的价值。当然,它的社会效益远远不限于如此,除了在气象防灾减灾应用上。国内的民航、交通、农业、渔业、水利、电力、林业、军队等很多部门都在利用风云二号的资料。举个例子,风云二号有大雾的监测能力,交通部门就很需要这方面的资料。类似这样的例子有很多。所以,风云二号卫星的投入产出比是很高的,效益巨大。

    国际地位/风云气象卫星 编辑

    风云二号卫星系统从整体上讲,与国际上目前正在使用的静止气象卫星技术水平是相当的。尽管在一些基础性和关键技术上,中国仍然有一定的差距,但是中国在某些方面也比其他国家做的好,同时,中国赶超的势头和进步的速度是最快的,这是不争的事实,国际公认。中国在较短的时间内达到了国际在轨卫星同等的水平,这给中国在气象领域赢得了尊重。
    风云二号卫星在全球气象卫星观测网中占有重要的位置,在整个东亚这块,特别是印度洋、青藏高原的卫星观测过去是一个很薄弱的区域。中国风云二号卫星定位于东经105度,其位置决定了它是整个地球观测系统中不可或缺的一部分,它获得的观测资料对国际的气象界乃至地球科学界都是一个贡献。在世界气象组织的空间计划中,风云二号卫星被列为骨干业务卫星,承担为全球天气和气候观测的义务。在上个世纪我国的气象卫星应用主要依靠国外的卫星资料,现在不仅有自主卫星,还对外快进行资料共享和数据服务,用通俗的话说就是从过去使用人家的变成现在人家使用我们的,这体现了非常大的变化,这也奠定了中国在世界气象组织的地位。
    国际上越来越多的国家和地区使用风云二号卫星资料,评价也很积极,比如澳大利亚、日本、美国、欧洲以及东南亚的一些国家,包括我们国家的香港、澳门、台湾地区都在用风云二号的卫星资料。
    双星观测优势
    继2004年10月19日发射了C星之后,时隔2年,在2006年12月8日又发射了风云二号D星。这两个卫星对气象观测而言,就像人的两个眼睛,那在天上有一个卫星不行吗,干吗还要搞两个卫星?两个星观测的优势有两点:

    首先,是在轨卫星由于它的不可维护性,风险较大,难免有在轨故障或者失效,但是组织一颗卫星发射需要很长时间。如果天上就一颗星,它突然坏了,那气象业务就中断了。所以双星的第一个作用是实现在轨备份,确保气象业务不中断。

    第二,两颗星可以同时观测,并不是冷备份,是一种热备份的概念。同时观测的好处是:从空间上,可以扩大监测范围。从时间角度,每一颗卫星每半小时观测一次地球,如果把半小时错开,比如这颗卫星10点30开始观测,下颗卫星是10点45开始观测,这样使时间间隔每次观测缩短到15分钟,这样重叠区域地方,每隔15分钟就可以看到天气过程。通过实际的工作表明,双星15分钟的加密观测对气象预报有十分明显的作用,因为很多中小尺度的天气系统,发展非常快,特别是汛期,观测时间间隔过长会漏掉这些重要的天气过程。比如有些局地的强降雨持续时间只有十几分钟,双星观测后这些过程我们可以更好地捕捉到。双星重叠区动画技术,做的非常出色,是风云二号卫星应用的一个亮点。

    参考资料/风云气象卫星 编辑

    [1] 风云气象卫星 http://www.cma.gov.cn
    [2] 中央政府门户网站 www.gov.cn

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-05-07
    [2]^引用日期:2014-06-13
    扩展阅读
    1风云气象卫星
    2中央政府门户网站 www.gov.cn

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