我国风云系列气象卫星四十年发展巡礼

5月27日，风云三号a气象卫星在天上迎来了自己的发射三周岁“生日”。而就在前一天，它的姊妹星风云三号b星也正式在轨交付运行。<p>　　如今，在浩瀚的星空中，有6颗卫星是我国在轨稳定运行的气象卫星；它们是中国人的太空“千里眼”，有了这些“风云”卫星，天上的风云也不再“莫测”。</p><p>　　“我国气象卫星已达到世界先进水平。”航天专家如是说。</p><p>　　为了这一天，中国的航天人和气象人努力了四十年。</p><p>　　<strong>从风云一号到风云三号：四十年砥砺奋进</strong></p><p>　　明天的天气会怎样？这是个与我们每个人的生活密切相关的问题。</p><p>　　要回答这个问题，古时候，人们主要靠肉眼观察风云；后来，随着技术的进步，有了探空气球、气象雷达等观测工具。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗气象卫星泰罗斯—1，人类从此进入了气象卫星时代。</p><p>　　“要搞我们自己的气象卫星！”1969年1月29日，周恩来总理高瞻远瞩地提出了这一目标，并于1970年2月亲自批准下达了研制气象卫星的任务。1972年3月，气象卫星研制被正式纳入国家计划。</p><p>　　万事开头难。气象卫星研制是一个艰苦漫长的过程。1988年9月7日，我国第一颗气象卫星风云一号a极轨气象卫星终于成功发射，揭开了我国气象卫星及其应用事业的新篇章。</p><p>　　1997年6月10日，我国用长征三号运载火箭将风云二号a静止试验气象卫星送入太空，这标志着我国成为同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的国家之一。</p><p>　　面对国际上日新月异的航天技术发展趋势，2000年9月，国务院批准第二代极轨气象卫星风云三号的研制工作。第二代极轨气象卫星风云三号a星于2008年5月成功发射。</p><p>　　据风云三号卫星总指挥、上海航天技术研究院研究员高火山介绍，与风云一号相比，风云三号卫星功能上极大拓展，技术上大胆创新，实现了多项“新”“多”“强”。</p><p>　　“新”是卫星平台新。全新研制的新一代三轴稳定极轨卫星平台，具有承载量大、适用于不同交点地方时、对日定向跟踪等功能。</p><p>　　“多”是装载的有效载荷多。当年的风云一号a星上仅有1台载荷，而风云三号装载了11台有效载荷，且其中8台载荷为国内首次上天的新载荷。</p><p>　　“强”是综合观测能力强。首次实现了多载荷、全球、全天候、多光谱、三维、定量综合对地观测，仪器分辨率从千米级提高到百米量级，实现了精细化观测。</p><p>　　2010年11月5日，风云三号b星发射成功，与风云三号a星共同实现了我国极轨气象卫星上、下午星组网观测，将全球观测时间分辨率从12小时提高到6小时，气象灾害监测时效提高了1倍，进一步增强了我国防灾减灾和应对气候变化能力。</p><p>　　从风云一号a星到风云三号b星，我国共发射了11颗气象卫星，目前有6颗在轨运行。</p><p>　　<strong>从天气预报到防灾减灾：四十倍高效回报</strong></p><p>　　2003年的淮河特大洪涝灾害、2006年的大兴安岭特大森林大火、2006年的北京特强沙尘暴、2008年初的低温雨雪冰冻天气、目前正在发生的南方干旱……每一场灾害，都在考验着我们的应对能力；每一次，高悬天际的气象卫星都帮了我们的大忙。</p><p>　　气象卫星能做多少事？谈起这个问题，中国气象局国家卫星气象中心主任杨军如数家珍。</p><p>　　“气象卫星承担着四大任务：首先是日常的天气预报，如温度、湿度、降水情况等；其次是监测大范围气象及其衍生自然灾害和生态环境变化，比如冰雪面积、大雾笼罩区域、干旱的范围等；第三是监测全球环境变化，为研究全球气候变化规律，气候诊断和预测提供地球物理参数；第四是为航空、航海、农业、林业、海洋、水文等国民经济多领域提供全球及区域的气象信息。”杨军说。</p><p>　　农业与气象的关系尤为密切。而气象卫星不但可以为农民提供天气预报，还可以对全球主要作物分类、种植面积、长势进行监测，为国家粮食储备和种植管理提供决策支撑信息；可以对空中云水资源、地表水资源等进行监测，从而达到合理开发利用水资源、确保国家水资源安全的目的。</p><p>　　我国幅员辽阔，是世界上自然灾害严重的国家。据气象专家介绍，在各类自然灾害中，气象灾害占70%以上，每年造成的经济损失约占国内生产总值的1%－3%。据统计，从20世纪90年代以来，我国每年因气象灾害造成的直接经济损失均超过千亿元。</p><p>　　在应对气象灾害时，气象卫星居功厥伟。“比如，现在依靠气象卫星、气象雷达等先进技术装备和数值预报模式，可以提前3－5天甚至更长时间监测到台风生成发展和移动路径，影响和登陆我国的台风无一漏网，这在以前是难以想象的。”杨军说。</p><p>　　“风云气象卫星在我国民用遥感卫星中效益发挥最好、应用范围最广，初步估算，气象卫星投入产出效益比超过1：40。”杨军说。</p><p>　　除了服务本国，风云气象卫星的效益已超出国界，成为造福全人类的工具。我国风云系列卫星已经全部纳入世界气象组织卫星观测网，据不完全统计，接收和利用我国的风云卫星资料的国家和地区达70多个，有效提高了其他国家和地区天气预报的准确度。</p><p>　　<strong>从追赶欧美到世界领先：观未来任重道远</strong></p><p>　　“我国气象卫星发展很快，总体性能指标与国际先进水平差不多，部分甚至超过了欧美发达国家。”国家卫星气象中心副主任卢乃锰说。</p><p>　　不过，卢乃锰坦承，我们的卫星及应用在某些方面也存在不足。“我们的极轨卫星还可以，但我们的风云二号静止轨道卫星是自旋式的，还属于上一代技术，而欧美静止轨道卫星已经是三轴稳定式的，观测效率比我们高很多。”</p><p>　　据气象专家介绍，我们的气象卫星尚不具备对气候及导致气候变化的温室气体的监测能力；卫星布局不足，缺乏对极端气象灾害的连续监测。与此同时，由于起步晚，我们应用卫星进行数值天气预报的能力还比较弱。</p><p>　　研制更高水平的气象卫星，提高卫星综合探测能力，已成为摆在航天人和气象人面前的迫切需要。“未来10年，在‘十二五’、‘十三五’期间，我国的气象卫星无论在质量和规模上都需要有一个长足发展。”杨军说。</p><p>　　杨军表示，未来五至十年，将通过一系列重大工程的实施，分两个阶段实现中国气象卫星及应用的发展目标。</p><p>　　第一阶段，到2015年，建立稳定运行的静止卫星观测系统，确保风云二号静止气象卫星“双星观测、在轨备份”的业务格局；发射风云四号静止气象试验卫星，区域观测能力提高至5分钟；发射风云三号降水测量雷达试验卫星，实现降水测量雷达主动探测，遥感仪器定量探测精度接近同期国际先进水平。</p><p>　　第二阶段，到2020年发射风云四号静止光学业务卫星，完成静止气象光学卫星的技术升级换代，实现红外高光谱大气垂直探测，成像通道最高空间分辨率达百米量级；发射风云四号微波探测试验卫星，初步实现静止轨道微波探测；建立风云四号静止气象卫星“双星运行、互为备份”的业务格局，区域观测能力进一步提高。</p><p>　　“‘十二五’期间，我们将进一步加强自主创新，发展新型宇航型号，实施长寿命高可靠工程，组织实施好新一代运载火箭、风云四号卫星等民用航天工程，建设和完善空间基础设施，加快深空探测步伐，不断提升我国和平利用外层空间的能力。”国防科工局系统工程司司长张炜说。</p><br />