尹丹
我們對微信啟動頁上的那幅圖片非常熟悉:一個渺小的人孤獨地背向而站,仰望著風云變幻的地球。這個風云變幻的地球照片素材源于NASA(美國國家航空航天局)向全世界范圍公開的第一張完整的地球照片。這張照片有個浪漫的名字,叫作“藍色彈珠”。可是,在2017年9月25日這天,微信啟動頁大“變臉”了,變成了由我國“風云四號”所拍攝的中國所在的東半球上空云圖,旨在向全世界用戶展示華夏大地的山河風貌。
2017年9月25日這一天,我國新一代靜止軌道氣象衛星“風云四號”正式交付“上線”,它是由中國研制的第二代地球靜止軌道定量遙感氣象衛星,采用三軸穩定控制方案,將接替自旋穩定的“風云二號”衛星,大幅提升我國靜止軌道氣象衛星的探測水平。
氣象衛星的軌道大致有兩種,一種是太陽同步軌道(極軌)氣象衛星,一種是地球同步軌道(靜軌)氣象衛星。這兩種軌道衛星如果同時在天上工作,就可以實現功能互補。“風云一號”和“風云三號”是太陽同步軌道,高度為900千米左右。“風云二號”和“風云四號”就是靜止軌道衛星,它的軌道高度約36000千米。
作為新一代靜止軌道定量遙感氣象衛星,“風云四號”衛星的功能和性能都實現了跨越式的發展。衛星的輻射成像通道由“風云二號”衛星的5個增加為14個,覆蓋了可見光、短波紅外、中波紅外和長波紅外等波段。同時,“風云四號”衛星還配置了912個光譜探測通道的干涉式大氣垂直探測儀,光譜分辨率為0.8~1厘米,可在垂直方向上對大氣結構實現高精度定量探測,這是歐美第三代靜止軌道單顆氣象衛星所不具備的功能。
“風云四號”衛星整體分為有效載荷和平臺兩部分,其中有效載荷包括多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀、空間環境監測儀器包和微波探測試驗載荷等,平臺包括結構、熱控、推進、電源、測控、數管、總體電路、數傳、轉發、數據收集等分系統。它能夠分析和預報天氣,預測短期氣候,監測環境和自然災害,預警空間環境監測;它能夠獲取地球表面和云的多光譜,高精度定量觀測數據和圖像,全面提高對地球表面和大氣物理參數的多光譜、高頻次、定量探測能力;它能夠實現大氣溫度和濕度參數的垂直結構觀測,提高探測精度,改進垂直分辨率;它能夠實現閃電成像觀測,獲取觀測覆蓋區范圍內的閃電分布圖;它能夠監測空間環境,為空間天氣預報業務和研究提供觀測數據,廣播分發和災害性天氣警報信息發布;它還能夠利用數據收集系統自動收集多種地球環境參數資料。
2017年9月25日,我國新一代靜止軌道氣象衛星“風云四號”正式交付用戶投入使用。它的交付標志著我國靜止軌道氣象衛星觀測系統實現了更新換代,保證了我國靜止氣象觀測業務的連續、可靠和穩定運行。“風云四號”的“首秀(首次制作彩色衛星云圖)”包括:青藏高原上的湖泊、黃海細胞狀云系、赤道附近熱帶對流、喜馬拉雅山脈的積雪紋理,這些“風四出品”的首批影像圖和數據已經集結成冊。
“風云四號”讓我們從另一個角度來觀看世界的風云變幻,嶄新的“中華慧眼”正在傳回大量的“中華數據”,同時,世界也因為“風云四號”的交付使用而發生著改變。