高頻高精高靈敏——揭秘風(fēng)云四號首顆業(yè)務(wù)星
新華社記者胡喆、黃垚、張建松
6月3日零時(shí)17分，我國在西昌衛星發(fā)射中心用長(cháng)征三號乙運載火箭，成功將風(fēng)云四號02星送入預定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功。新華社發(fā)（郭文彬 攝）
6月3日凌晨，風(fēng)云四號B星搭乘長(cháng)征三號乙運載火箭在西昌衛星發(fā)射中心成功發(fā)射。作為我國新一代靜止軌道氣象衛星風(fēng)云四號系列衛星的首發(fā)業(yè)務(wù)星，風(fēng)云四號B星將與在軌運行的風(fēng)云四號A星組網(wǎng)協(xié)同工作。
風(fēng)云四號B星由國家航天局負責衛星工程組織實(shí)施，中國氣象局為用戶(hù)部門(mén)。承擔業(yè)務(wù)使命的B星科技含量有何提升？它將如何更加精準地預報天氣？
預報員的“眼睛”
“與工作考核壽命5年的試驗星A星不同，風(fēng)云四號B星作為業(yè)務(wù)衛星，設計和工作壽命均為7年，且各項性能指標要求更高。”中國航天科技集團八院風(fēng)云四號總設計師董瑤海說(shuō)，在繼承A星綜合探測能力優(yōu)勢的基礎上，風(fēng)云四號B星在高頻率、高分辨率、高靈敏度等方面能力將進(jìn)一步提升。
據介紹，此次B星最新裝載的快速成像儀具備區域高時(shí)間分辨率和高空間分辨率監測能力。結合先進(jìn)的靜止軌道輻射成像儀，B星在A(yíng)星每5分鐘對我國及周邊區域成像1次的基礎上，能夠實(shí)現百萬(wàn)平方公里區域1分鐘級連續觀(guān)測成像。
“這將幫助預報員更靈活地觀(guān)察臺風(fēng)、暴雨等中尺度災害性天氣的結構及其演變的精細化動(dòng)態(tài)，也讓短時(shí)強降水、颮線(xiàn)、雷暴等小尺度、短生命史、破壞性大的強對流天氣更容易被識別和捕捉。”風(fēng)云氣象衛星工程副總設計師張志清說(shuō)。
“以前氣象衛星提供什么產(chǎn)品，預報員就用什么產(chǎn)品。風(fēng)云四號B星投入使用后，可以成為預報員的‘眼睛'.”張志清說(shuō)，由需求驅動(dòng)的智能觀(guān)測，將帶領(lǐng)氣象衛星業(yè)務(wù)從提供數據產(chǎn)品向快速響應預報服務(wù)需求轉變。
0.05攝氏度！精確感知大氣變化
除提高頻率外，風(fēng)云四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度。它可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化，其溫度探測結果與真實(shí)值的偏差在0.5攝氏度以?xún)?，相比A星提高1倍。
“這將為區域數值天氣預報提供更高精度的初始場(chǎng)資料數據，提高對突發(fā)天氣的預報精度。”風(fēng)云四號光學(xué)星地面系統副總設計師楊磊說(shuō)，此次B星搭載的靜止軌道輻射成像儀還增加了一個(gè)7.24微米至7.6微米低層水汽通道，相當于在源頭加裝了一個(gè)高科技“探頭”.
“對預報員來(lái)說(shuō)，低層水汽的快速變化對局地突發(fā)性對流系統的發(fā)生發(fā)展具有重要的指示意義，是預報預警的得力助手。”楊磊說(shuō)，B星的靜止軌道干涉式紅外探測儀空間分辨率也從16千米提高到12千米。這就意味著(zhù)探測的格點(diǎn)更細、能夠獲得更豐富的晴空大氣溫、濕度廓線(xiàn)數據，能夠更好地輔助氣象決策。
此外，研制團隊通過(guò)攻關(guān)，突破了大視場(chǎng)光學(xué)系統、亞角秒級高精度掃描控制等關(guān)鍵技術(shù)，能夠進(jìn)一步為臺風(fēng)觀(guān)測、臺風(fēng)路徑預報、強對流天氣系統等分析和定位提供更加精細的觀(guān)測資料。
雙星“聯(lián)手”彌補觀(guān)測范圍不足
“風(fēng)云家族早已被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應用氣象衛星序列，成為空間與重大災害國際憲章機制的值班衛星。風(fēng)云氣象衛星正持續為118個(gè)國家和地區提供數據產(chǎn)品和服務(wù)。”中國氣象局局長(cháng)莊國泰說(shuō)，即將“入職”的風(fēng)云四號B星，將與風(fēng)云四號A星攜手拓展風(fēng)云家族全球服務(wù)的“版圖”.
遙望星空，風(fēng)云四號A星、B星雙星“聯(lián)手”,觀(guān)測范圍將西達印度洋、東逾太平洋國際日界線(xiàn)，不僅完全覆蓋我國國土面積，且囊括了西北太平洋、大洋洲等更廣闊區域。
“風(fēng)云四號B星定點(diǎn)位置向東偏移后，觀(guān)測范圍擴至日界線(xiàn)以東，大大彌補了之前衛星在西北太平洋東側觀(guān)測范圍不足的缺點(diǎn)，能夠全面覆蓋我國責任海域，為全球臺風(fēng)監測，特別為’一帶一路‘氣象服務(wù)提供有力的支撐。”中國氣象局臺風(fēng)與海洋氣象中心副主任錢(qián)奇峰說(shuō)。
