有了气象卫星, 没有一个台风能逃脱我们的视野
<p> “上世纪90年代初的时候虽然也有计算机,但是手动操作是必练的基本功,一开始新人要学习怎么操作,卫星到达头顶的时候,要及时捕获,错过了1秒,可能就错过了整颗卫星。”</p><p> ——广州气象卫星地面站副站长 曹静</p><p> “坐地日行八万里,遥看银河落九天”,这是卫星带来的豪言壮语,天空中时时运行的卫星成了气象预报的千里眼、顺风耳,借助它们可以实时掌握风云变幻,一个台风也别想逃过它们的监控。有了这样先入为主的印象后,站在黄埔区天鹿湖的广州气象卫星地面站(B站区)时,总是被一种庄严感围绕。当人类冲破地球大气屏障、克服地球引力,进入外太空,再回首观看地球这颗蓝色星球的时候,人类认知自身、认知地球乃至整个宇宙的能力有了质的飞跃,也了却了人们“不识地球真面目,只缘身在此球中”的遗憾。</p><p> 广州气象卫星地面站建成已有29年</p><p> 广州气象卫星地面站(A站区)位于天河区,于1978年筹建,1986年建成,占地约100亩,海拔高度约40米。记者所在的B站区是2008年在广州市北郊增建的,占地面积168亩,海拔高度约170米,“B站主要负责风云三号系列(FY3A/B/C)三颗卫星资料的接收处理、风云静止卫星接收主站、测距副站等任务,能独立完成一颗静止气象卫星的业务测控、图像处理、分发广播等业务。”广州气象卫星地面站副站长曹静资历颇深,自1989年进入该站工作至今已有25年,可以说她见证了气象卫星一个时代的发展和变化。</p><p> “气象卫星根据其运行轨道不同,可以分为太阳同步极地轨道卫星,简称极轨气象卫星;地球同步静止轨道卫星,简称静止气象卫星。”曹静先给记者上起了科普课,“极轨卫星轨道高度在800-1000公里之间,卫星绕地球南北两极运行,三轴稳定姿态,通过卫星沿轨道运动和地球自转运动,可以获取全球观测数据。静止卫星在地球赤道上空距地面约35800公里,与地球自转同步运行,相对地球静止,可以观测地球表面三分之一的固定区域,其姿态有三轴稳定和自旋稳定方式。”</p><p> 极轨气象卫星和静止气象卫星各司其职</p><p> 那么,这两种卫星的特点有什么不同呢?“极轨气象卫星可以为天气预报,特别是数值天气预报提供全球的温、湿、云、辐射等气象参数,监测大范围的自然灾害,研究全球生态与环境的变化,探索气候的变化规律,并且可以为气候诊断和预测提供所需的地球物理参数,为国家相关部门和航空、航海等专业气象提供全球及区域的气象信息。静止气象卫星的主要优点是观测频次高,可以捕捉到时间变化比较快的天气现象,主要用于天气分析,特别是中尺度强对流天气的警报和预报。”</p><p> “所以我们常说,自从有了气象卫星,一个台风都逃不过预报,这就是气象卫星的功劳,也是气象卫星的神奇之处。”曹静说。</p><p> 台风如何逃不过?“其实台风一开始生成的时候,我们就把它锁定了。”曹静说道,“电脑上显示的卫星云图分不同的颜色,白色表示台风(云),黑色表示大海,绿色表示大地,一旦台风生成后,卫星就会对其一层层扫描,并且可以左右横切,这样我们就可以及时获知台风的内部状况,从而对其生成大小、行进路径、是否登陆等做一些预判和预报。”</p><p> 中国已成功发射了14颗气象卫星</p><p> “上世纪90年代初,我刚进地面站时,分配在接收科,第一天上班看见机器灯光一闪一闪的,觉得好神秘”,曹静说完那些略显“生硬”的科普后,回忆起了往昔,“那个时候虽然也有计算机,但是手动操作是必练的基本功,你看这个接收器,一开始新人要学习怎么操作,卫星到达头顶的时候,要及时捕获,错过了1秒,可能就错过了整颗卫星。而且,那个时候接收到的资料都要用磁带存储,接收一次就换一盘,你看这个就是磁带机。”站在卫星地面站的博物馆里,曹静如数家珍,她对卫星有着极深的感情,“以前建设A站的时候,条件很苦,住在小平房里,我们自己搬砖砌院子,种树、种花草等。从A站搬迁到B站的时候,我把能搜罗到的资料、机器都搬过来了,摆放在这个博物馆里,每一件东西都带着我们的回忆,几乎都有故事在里面,我希望能把那个时代的印记展示给每个参观者。”</p><p> 曹静告诉记者,其实早在1969年1月29日,周恩来总理就高瞻远瞩地指出:“应该搞我们自己的气象卫星”,随后亲自下达了研制气象卫星的任务。到目前为止,我国已成功发射了14颗气象卫星,其中包括7颗极轨气象卫星和7颗静止气象卫星。“这样的成就是我们的骄傲,但是并非一帆风顺,其中饱含了很多艰辛的历程”,曹静话头一转,她说:“1988年9月7日,我国第一颗实验极轨气象卫星‘风云一号’(FY-1A)在太原发射成功,当天便接收到了它发下来的第一条轨道图像,标志着我国进入了从空间探测大气的历史阶段。然而,它在运行了39天后姿态失控,整星都失败了。在极轨气象卫星发展的同时,静止气象卫星也通过了国家立项,经过近9年的研制,计划在1994年4月7日发射风云二号01星,它将成为我国第一颗静止气象卫星,但是在发射前8小时的模拟测试中,肼系统发生泄漏,导致厂房失火,卫星被毁。”</p><p> 从博物馆的大厅可以爬楼梯到天台上,硕大的空间里,安放了一口“大锅”,也就是卫星接收天线,一仰头就吓了一跳,太壮观了!曹静说耐心等一下,这个时候应该会有卫星经过。果然,不一会儿,“大锅”咔咔地响了起来,接着就左右小幅度摆动,“这是在追踪卫星信号。” 广州气象卫星地面站运控室副主任陈翔说,“现在全部是计算机数字化了,这儿接收到的信号会时时通过变频、解调等一系列自动操作后,传输到计算机,这样我们就能看到完整的卫星扫描的所有信息了。”</p><p> 谈资卫星的神奇之处</p><p> 卫星可以接收来自天体的全部电磁波辐射,可用于天文观测、空间物理探测、全球通信、电视广播、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量、搜索营救等领域。它的几大特点是:</p><p> 飞得快:一天绕地球多圈,能迅速获取地球信息,其它手段无法比。</p><p> 飞得高:不受领土、领空、地理和气候条件限制,视野广阔。一张地球资源卫星照片拍摄的面积达几万平方公里,在静止轨道上卫星可以看到百分之三十几的地球表面,这对通信非常有利,可实现全球范围的信息传递和交换。</p><p> 飞得广:可飞任何地区,对人迹罕至的原始森林、沙漠、深山、海洋和南北两极,可对地下矿藏、海洋资源和地层断裂带等进行观测。</p><br />
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