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“风云四号”:地球从未如此清晰

国防科工局、中国景象局联合举行宣布会,风云四号首图出炉。本报记者 杜 芳摄

2017年2月21日我国中东部雨雪气象监测图。

青藏高原监测图。

还记得去年12月11日发射的风云四号景象卫星吗?作为我国新一代静止轨道景象卫星,风云四号已经在太空运转多时,它究竟看到了些什么?义务完成得若何?日前终于有了复书。首批透过“风四”之“眼”拍摄的图像新鲜出炉,并传回地球。2月27日,在国防科工局、中国景象局联合举行的宣布会上,不仅有天下首幅静止轨道大年夜气高光谱图正式亮相,还能有幸看到我国首次获取的彩色卫星云图和闪电散播图。透过景象卫星的视角,地球从未如斯清晰。

“首图秀”领先国际

首次制作彩色卫星云图,风云四号就“脱手非凡”:青藏高原上的湖泊、黄海细胞状云系、赤道相近热带对流等,均清晰可见;喜马拉雅山脉的积雪纹理清楚,空间散播范围一清二楚。

这些“风四出品”的首批影像图和数据已经集结成册,主要包括:多通道扫描成像辐射计获取的图像、过问式大年夜气垂直探测仪获取的大年夜气红外辐射光谱、闪电成像仪获取的闪电散播和强度信息、空间情况监测仪获取的空间效应及粒子探测信息。

据国防科工局总工程师田玉龙先容,风云四号卫星是我国静止轨道景象卫星从第一代风云二号向第二代超过的首发星,首批图像与数据的宣布,标志着我国静止轨道景象卫星成功实现了进级换代。颠末对首批获取的图像和数据初步阐发,风云四号的主要探测功能获得了周全验证,综合探测能力达到了国际领先水平。

与上一代静止轨道景象卫星风云二号比拟,风云四号更为强大年夜。风云四号扫描成像辐射计主要承担获取云图的义务,共14通道,是风云二号5通道的近3倍;在风云二号不雅测云、水汽、植被、地表的根基上,还具备了捕捉气溶胶、雪的能力,并能区分出云的不合相态和高、中层水汽。值得一提的是,风云四号首次制作出彩色卫星云图,最快1分钟天生一次区域不雅测图像。

国家卫星景象中间主任杨军说,“风云四号卫星寿命更长,信息获取速率更快,功能更强大年夜。直不雅来看,新获取的卫星云图比拟上一代细节更多,色彩更真实、更富厚”。

纵不雅国际,风云四号也绝不减色。它带领中国高轨景象卫星赶超欧美,抢占国际竞争制高点;在世界上首次实现了静止轨道高光谱大年夜气垂直不雅测,可推行高频次、高精度垂直大年夜气不雅测,获取大年夜气温湿布局信息,将有力前进气象预告准确率和精细化水平;自立冲破了静止轨道三轴稳定平台的图像导航配准技巧,使得图像定位精度达到国际一流水平……

自带“神器”显“神威”

今朝,风云四号已完成卫星平台主要功能测试和主要载荷成像模式测试,与地面利用系统和谐匹配,事情状态优越。田玉龙先容,风云四号卫星是我国航天科技自立立异的新成绩,实现了多项重大年夜技巧冲破,完美“首秀”的背后,恰是由于自带“神器”显“神威”。

“神器”之一是多通道扫描成像辐射计。它覆盖了可见光至波长达13.8微米的甚长波红外波段,光谱通道增添到14个,能够每15分钟对东半球扫描一次,最高空间分辨率较之提高步了6倍,达到500米。它以全新的要领揭示台风、暴雨、洪涝、森林火警、沙尘暴和空间气象的变更规律,承担获取地球外面和大年夜气的多种光谱辐射信息,为气象预告、气候不雅测供给不雅测数据的重任。

与风云二号设置设置设备摆设摆设的扫描辐射计比拟,风云四号成功实现了技巧的代际超过:探测波段数大年夜幅增添,空间分辨率和光阴分辨率成倍前进,温度分辨率、光谱分辨率显明前进,辐射定标精度进一步提升;载荷具有机动的区域成像功能,可获取地球外面和云的多光谱、高精度定量不雅测数据和图像,包括日夜的地球全圆盘图像、高频次的区域图像,将周全前进对地球外面和大年夜气物理参数的多光谱、高频次、定量探测能力。

过问式大年夜气垂直探测仪是风云四号的关键有效载荷之一,也是风云四号自带的第二大年夜“神器”,最受同业关注和注视。据先容,早在1997年风云二号卫星上天,下一代高轨景象卫星开始筹划之际,中科院院士匡定波便提出,“我国应该成长过问式大年夜气垂直探测技巧”。这是遥感领域红外光谱技巧的一场革命,将引领人类对地遥感探测步入三维立体阶段,为景象不雅测供给一种新的更靠得住手段,蓬勃国家都在朝这个偏向努力。因为技巧难度过大年夜、所需经费太多,美国选择放弃,欧洲也延迟了计划。

作为国际首台静止轨道的过问式大年夜气垂直探测仪,风云四号的探测仪在长波红外和中波红外波段可实现1500个以上细分光谱的探测,光谱分辨率达0.625波数,红外波段空间分辨率达16公里。这相称于给大年夜气做跨越1500层的精细“立体CT”切片式探测,为人类深入钻研大年夜气对流、更精细猜测灾难性气象供给了新的可能。

这两大年夜光学载荷“神器”均为中国科学院上海技巧物理钻研所研制。据懂得,它们成功传回了大年夜量景象探测数据,图像细节清晰、波段光谱特性了了。

风云四号的厉害神器还不止这些。这次,它携带的闪电成像仪首次实现了我国静止轨道闪电成像不雅测,可对我国及周边区域闪电每秒拍摄500张照片,准确记录闪电的频次和强度,为强对流气象的监测和跟踪供给全新的不雅测手段。空间气象仪器包具备监测太阳活动和空间情况的能力,探测通道数量、探测精度显明前进,将进一步增强我国空间气象监测能力。

28类产品办事庶夷易近

与我国第一代卫星不雅测系统比拟,风云四号卫星不雅测的光阴分辨率前进了1倍,空间分辨率前进了6倍,大年夜气温度和湿度不雅测能力前进了上千倍,整星不雅测数据量前进160倍,不雅测产品数量前进了3倍,综合探测能力达到国际领先水平。

正因如斯,它可以加倍正确地开展气象监测与预告预警、数值预告、气候监测,还将对灾难及情况监测、人工影响气象、空间气象钻研等供给有力支撑。今朝,国防科工局、中国景象局正在按计划组织有关单位开展卫星在轨测试,集中气力在气象预告、防灾减灾、应对气候变更、资本开拓、生态情况监测等领域开展利用攻关,积极推动在水利、农业、林业、情况、减灾、海洋、能源和航空等行业的利用。

事实上,此次代表风云四号参加宣布会的圆盘图、大年夜气光谱图、闪电散播图以及磁暴监测图,仅仅是浩繁产品中的冰山一角。风云四号供给了28类定量产品,包括云和大年夜气产品、地表类产品、气象产品、辐射产品等种类。此中,云和大年夜气类产品主要用于监测云和大年夜气的相关信息,地表类产品主要用于情况监测,气象类产品主要用于情况灾难气象的监测,辐射类产品主要用于反应地气系统辐射出入环境等。基于这些产品,预告员们可以准确懂得到哪里有闪电,台风的精细化路径是什么,强对流气象的初生对流发生在哪里……

中国景象局副局长、风云四号工程总批示于新文表示,“截至今朝,风云四号A星已开拓的定量产品种类和数量是风云二号的3倍,数据量是风云二号的160倍”。

风云四号工程总师李卿回首,2004年,跟着风云二号C星的营业利用,我国停止了景象卫星数据依附国外的历史。现在,风云四号A星同日本向日葵9号、美国GOES-16一路,跻身国际新一代静止景象卫星的先辈行列。

据悉,风云四号卫星已被天下景象组织纳入举世对地不雅测景象卫星序列,根据在轨测试初步计划,风云四号A星有望在今年我国夏季汛期开展气象预告试验试用,在岁尾具备试运行的能力。届时,风云四号将实时供给高精度的不雅测资料,为我国及亚太地区防灾减灾和经济社会成长发挥紧张感化,进一步提升我国景象奇迹和航天奇迹的国际职位地方和影响力。

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