海洋一號D 衛星捕捉到南極火山噴發

劉建強，葉小敏，曾韜，馬小峰，劉金普

(1.國家衛星海洋應用中心，北京 100081；2.自然資源部空間海洋遙感與應用研究重點實驗室，北京 100081)

海洋一號C 衛星和D 衛星（HY-1C、HY-1D）是我國首次形成的上、下午組網業務化觀測的海洋水色衛星，分別于2018 年9 月7 日和2020 年6 月11 日發射。HY-1C 和HY-1D 衛星均搭載了海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀（CZI）、紫外成像儀、星上定標光譜儀和船舶監測系統，很好地滿足了海洋水色水溫、海岸帶和海洋災害與環境監測需求，同時可服務于自然資源調查、環境生態、應急減災、氣象、農業和水利等行業。

2021 年1 月25 日5 時56 分（世界時），HY-1D 衛星CZI 觀測到了世界著名的南極埃里伯斯火山的噴發。埃里伯斯火山及其鄰近區域、火山噴發前后時刻遙感影像分別見圖1 和圖2。

圖2 中各時相遙感影像顯示埃里伯斯火山裸露陸地區域較少，多數區域被積雪所覆蓋，圖中各遙感影像信息見表1。圖2b 中具有明顯的火山云異常區，為埃里伯斯火山正在噴發。影像圖顯示其火山口直徑約500 m，在火山口上方有白色煙霧，火山口外呈現褐色的火山云，火山云分3 段展開，全長20 km 左右，接近火山口的火山云濃密，長7～8 km。圖2 和表1 展示的HY-1C 和HY-1D 不同時相的遙感影像圖還顯示此次埃里伯斯火山短暫的噴發過程持續不超過1 d。

埃里伯斯火山位于南極洲羅斯海西南的羅斯島，海拔為3 794 m，為地球最南端、冰雪之中的火山。受衛星任務計劃安排、衛星覆蓋范圍、衛星經過時刻、火山活躍程度、噴發時刻與時長、氣象條件、空間分辨率等多種因素限制，衛星拍攝到南極火山噴發時刻的概率很低，近幾年來也尚未見到埃里伯斯火山噴發被國外其他衛星捕捉的研究報道。HY-1D 衛星在軌測試期間已多次監測到包括櫻島、太平洋新島以及千島群島等火山噴發，但用HY-1D 衛星捕捉到南極埃里伯斯火山噴發還是第1 次，也是迄今首次用國產衛星捕捉到南極火山噴發。

圖1 埃里伯斯火山及其鄰近區域HY-1D 衛星CZI 遙感影像Fig.1 Remote sensing image of CZI on the HY-1D satellite covering the Erebus volcano and its adjacent regions

圖2 HY-1C 和HY-1D 衛星CZI 觀測到的南極埃里伯斯火山噴發過程Fig.2 The eruption of Erebus volcano,Antarctica,monitored by the CZI images on the HY-1C and HY-1D satellites

表1 南極埃里伯斯火山噴發觀測衛星遙感圖像信息Table 1 The information of satellite remote sensing images monitoring the eruption of Erebus volcano,Antarctica

HY-1C 和HY-1D 衛星運行以來，CZI 覆蓋南極地區60°～86°S 區域的數據上萬景，其空間分辨率為50 m，幅寬為1 000 km，在南極科學考察、南極松島冰川、埃默里冰架的崩解與冰山漂移過程監測中效果顯著。通過本次火山監測到的數據表明，HY-1C 和HY-1D 雙星組網后，對重點關注區域可實現每天1 次的監測頻次，大幅提升了我國衛星對極地和海洋環境的觀測能力。