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“黎明星”补齐最后一块拼图

有了风云三号E星,晨雾产生时就可进行气象预报

齐鲁晚报     2021年07月06日
　　7月5日7时28分,风云三号E星搭乘长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。这颗全球首颗民用晨昏轨道气象卫星将与在轨的风云三号C星和D星组网运行,使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。
　　作为我国第二代极轨气象卫星,被称为“黎明星”的风云三号E星有何特别之处?它将为我们带来什么?
　　新轨道　
完成全球观测覆盖
　　此次发射的风云三号E星,是中国第二代极轨气象卫星系列风云三号的第5颗卫星。极轨气象卫星的首要任务,是为数值天气预报提供满足时间和空间要求的全球观测资料,提高预报时效和精度。
　　与美欧相同,我国现有极轨气象卫星观测时间均集中在上午10时、下午2时左右。每6小时观测同化时间窗内,全球总有2至3条轨道处于卫星观测空白区,无法提供全球覆盖的初始观测。
　　为满足观测需求,世界气象组织在《2025年全球观测系统展望》中提出了建立上午、下午和晨昏轨道3颗卫星组网观测的概念。此次风云三号E星的成功发射,将弥补卫星观测轨道(早5:30和傍晚5:30)的缺憾及观测资料的不足。
　　“E星将补上全球数值天气预报观测资料的‘最后一块拼图’。”中国气象局风云气象卫星工程总设计师杨军说,上午、下午和晨昏卫星三星组网后,每6小时可为数值预报提供一次完整全球覆盖资料,能有效提高和改进全球数值天气预报的精度和时效。
　　专家预测,这可能使南北半球预报精度提高2%至3%,洲际尺度的区域预报精度提高2%至10%。
　　此外,同上午卫星和下午卫星相比,晨昏轨道卫星观测时太阳高度角低,地形和云顶高度的几何特征更为明显。
　　“利用这种优势,E星可以在晨雾、台风、强对流监测和分析中开展独特应用。”杨军说,“今后我们可以在晨雾产生时刻就进行监测,有助于为交通提供更及时有效的指引。”
　　一般而言,早晨和傍晚时分,大气对流运动多、天气变化快。那么,发射晨昏轨道极轨气象卫星,对监测强对流等灾害天气过程有何帮助?
　　中国气象局风云气象卫星工程应用系统总设计师唐世浩表示,E星将直接提升黎明/傍晚时段对台风、暴雨、强对流等高影响天气的监测能力,同时风云三号E星上搭载了很丰富、完善的遥感仪器设备,对帮助预报员深入理解强对流天气的机理有很好的辅助作用。
新技术　
实现多个“首次”
　　作为一颗“创新星”,风云三号E星有效载荷多、活动部件多、定量化要求高……在技术上实现多个“首次”。
　　风云三号E星总设计师王金华介绍说:“E星装载的中分辨率光谱成像仪新增大幅宽、高灵敏微光成像通道,动态范围达到7个数量级,是我国最先进的定量化全球微光探测仪器,在轨应用后可实现大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演,大幅提高监测精度。”
　　此次E星搭载国内首个双频双极化风场测量雷达,可获取全球海洋表面风速、风向等风场信息,并实现对海面风场高精度、大动态、高分辨率测量,也可测量海冰、土壤湿度、植被等地表物理特性。
　　“船舶、海水浮标、沿岸海洋观测站等传统观测手段不仅成本高昂,而且无法保证时间和空间上的连续性。”王金华说,卫星监测可帮助获取更加精确的海洋风场数据,为气候变化研究、海洋航运、海洋工程等提供参考。
　　同时,E星还在国内首次实现全能谱太阳观测,通过3台不同载荷分别从光谱、成像、辐射总量等侧面对太阳进行全方位同步观测,将为科学家理解地球气候和天气变化原因提供更加全面的资料。
新起点　
推动多领域应用
　　专家表示,风云三号E星的成功发射和在轨运行将提升我国在气象预报预测、应对气候变化、环境生态监测、空间天气预警等应用层面的能力,完善我国现有气象业务观测体系,同时使我国在业务上形成同欧美卫星的等价互补之势。
　　“依托E星独特的全球观测资料,我国可以同世界其他气象发达国家和地区开展技术合作交流,进一步提升我国在国际气象事务中的话语权与影响力。”国家卫星气象中心副主任、风云三号地面应用系统总指挥张鹏说。
　　组网观测后,包含E星在内的风云三号卫星可用于开展大范围植被、陆表温度等参数定量反演以及水体、积雪、热异常点等地物目标识别工作,为干旱、洪涝、森林草原火灾等灾害风险与应急监测提供数据支撑。
　　同时,E星新增的城市背景灯光合成、洋面风、云区温湿度廓线等遥感产品,将在社会经济、海洋动力、大气探测等研究领域有所应用。
据新华社、中新社等

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