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从接收国外卫星云图到中国卫星服务世界

来源:未知 发布时间:2019-08-02 19:06 浏览次数:

  1988年,在航天和气象工作者付出近20年的努力后,中国第一颗气象卫星——风云一号A星成功发射,除美国、日本、欧洲的卫星云图之外,第一次有“中国摄影”卫星云图回传地球。到今天,已有93个国家和地区,国内近100个行业、2600多家用户选择使用来自中国气象卫星的图像和数据。

  几十年来,航天、气象工作者不畏惧一个个难题,不漏掉每一个细节,不懈努力和精益求精,打造出一块“中国摄影”卫星云图的金字招牌。

  1969年夏天,在中国科学院大气物理研究所,通过一台“自行研制的简陋设备”,中国科学家第一次接收到美国艾萨(ESSA)气象卫星传输的云图。以现在的技术来看,这些云图质量并不高,但它们提供的全新视角,成功带动了大气科学领域持续多年的研究热潮。

  中国工程院院士、天气动力和数值预报专家李泽椿忆及那个时期时说:“通过卫星对云和地面拍摄的照片,堪察加半岛地形地貌和台风系统清晰可见。我们就在想,能否利用卫星云图来监测台风?”

  短短几年时间里,《卫星云图的接收与分析》专刊出版,卫星云图在天气分析和预报中应用的各种研究陆续发表,热带海洋和高原气象资料缺少地区天气系统演变的新事实被发现了,人们对利用云图预报台风发生发展的方法进行总结,1975年我国卫星气象领域最早的专著《卫星云图使用手册》出版。

  此时,国际上气象卫星技术的快速更新迭代则如火如荼地进行着,1975年至1977年,美国、日本相继发射静止气象卫星,不间断获取云图成为可能,包括中国在内的东半球的预报员开启了“看云图预报”的历史。

  与此同时,经历了近20年白手起家、从无到有的艰难历程,在航天和气象工作者的共同努力下,1988年,中国第一颗极轨气象卫星成功发射。1997年,中国第一颗静止气象卫星成功发射。这意味着中国同样开始具备提供自主卫星云图服务的能力。

  得益于改革开放所创造的开放与合作的环境,中国风云卫星起点比20年前的美国要高得多。不过在当时国内整体工业基础水平有限的情况下,中国卫星云图要想让国内外用户愿意用、用得好,从某种程度上说,并不比成功发射一颗卫星容易。

  风云二号前两颗卫星上天后,卫星云图暴露出了地球圆盘图不够圆、动画晃动等问题。时任国家卫星气象中心风云二号地面系统副总设计师的张青山通过各种计算,提出了一个补偿方案,最终使得卫星所观测到的图像很接近实际地球影像。中国工程院院士、风云二号地面系统总设计师许健民带领科研团队花了三年时间最终拿下了高精度图像定位技术。

  从航天领域到气象领域,经历了无数次这样的“打磨”过程后,2005年1月1日,中国第一代静止气象卫星的第一颗业务卫星风云二号C星云图正式亮相中央电视台《天气预报》节目,并开始正式向国内外用户发送卫星数据图像,我国摆脱了气象卫星数据依赖国外的历史。

  此后,国内各省(自治区、直辖市)气象台站开始接收并使用风云卫星云图。2006年到2007年,我国成功开发FENGYUNCast接收系统,分别向亚太地区17个国家赠送了该接收设备,风云卫星数据得到了更广泛的应用。

  对高质量卫星云图追求的脚步在不断前进。2008年,在原单星云图的基础上,风云二号通过多星组网加密观测,开始提供双星云图,将云图的更新时间缩短了一半。2008年,中国第二代极轨气象卫星风云三号A星成功发射,可每日无缝隙获取全球250米分辨率线年,中国新一代静止气象卫星风云四号A星成功发射,卫星云图最高分辨率达500米,可最快1分钟生成一次区域观测图像。

  “风云三号A星成功发射后,很多发达国家气象部门都主动与我们联系,希望共享资料。”国家卫星气象中心主任杨军自豪地说。而就在前不久的第五届风云卫星国际发展咨询会上,拥有全新仪器的风云四号卫星,被美国威斯康星大学教授、亚洲大洋洲气象卫星用户大会候任主席Allen Huang点名,希望分享资料用以分析。

  今年中国气象局还建立了风云卫星国际用户防灾减灾应急保障机制。一旦遭受台风、暴雨、强对流、森林草原火灾、沙尘暴等灾害,“一带一路”沿线国家只要申请启动该机制,将第一时间获得“风云”卫星高频次云图及相关定量产品。

  今天,除了提供卫星云图以外,中国气象卫星还可定量反演云、气溶胶、海洋水色,获取三维大气结构、“抓”闪电等,实现了更多更强大的功能。