當(dāng)前我國南方防汛正進(jìn)入關(guān)鍵期,長江中下游地區(qū)迎來入汛以來最強(qiáng)降雨過程。嚴(yán)峻形勢下,一顆顆被譽(yù)為“千里眼”的風(fēng)云氣象衛(wèi)星正時(shí)刻緊盯著天氣變化,為人民生命財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。正是基于這些“守護(hù)者”的辛勤工作,氣象工作者才能完成各種精細(xì)監(jiān)測和及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)報(bào),助力防災(zāi)減災(zāi)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
7月4日至6日,國防科工局與中國氣象局在北京共同召開風(fēng)云衛(wèi)星發(fā)展研討會(huì),探討我國氣象衛(wèi)星的發(fā)展?fàn)顩r。
風(fēng)云衛(wèi)星技術(shù)已達(dá)先進(jìn)水平
今年第1號(hào)臺(tái)風(fēng)“尼伯特”于7月3日在美國關(guān)島以南的西北太平洋洋面上生成,未來有可能影響我國東南沿海和海域。面對來勢洶洶的臺(tái)風(fēng),氣象人卻胸有成竹。
這個(gè)底氣來自我國在太空的“千里眼”。中國氣象局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,從1998年風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星投入運(yùn)行以來,截至2015年底,中國氣象局對西太平洋生成的415個(gè)臺(tái)風(fēng)、登陸或影響我國的153個(gè)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)了全覆蓋。氣象衛(wèi)星資料的加入,使臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率連年提升,2015年中央氣象臺(tái)臺(tái)風(fēng)24小時(shí)路徑預(yù)報(bào)誤差首次低于70公里,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
“千里眼”不光能監(jiān)測臺(tái)風(fēng),還為提高我國暴雨、洪澇、干旱、冰雪、沙塵暴、霧霾監(jiān)測預(yù)報(bào)水平發(fā)揮了重要的作用。中國氣象局局長鄭國光說:“風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)可以提供最高每25分鐘一次全地球圓盤觀測、每6分鐘一次區(qū)域觀測;風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星可每天對地球同一區(qū)域完成4次三維立體觀測,光譜范圍從可見光、紅外覆蓋到紫外和微波;衛(wèi)星定標(biāo)、定位和反演技術(shù)接近國際先進(jìn)水平,衛(wèi)星資料實(shí)現(xiàn)了從定性到定量應(yīng)用的轉(zhuǎn)變,在數(shù)值模式同化資料中占比達(dá)到了54%。”
中國航天科技集團(tuán)公司副總經(jīng)理?xiàng)畋HA介紹,迄今為止,我國已成功發(fā)射了14顆氣象衛(wèi)星,其中7顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了極軌氣象衛(wèi)星升級(jí)換代和上、下午星組網(wǎng)觀測,形成了靜止氣象衛(wèi)星“多星在軌、統(tǒng)籌運(yùn)行、互為備份、適時(shí)加密”的業(yè)務(wù)運(yùn)行格局。
風(fēng)云衛(wèi)星在多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域提供了重要的基礎(chǔ)遙感資料和產(chǎn)品支撐。目前,國內(nèi)接收與利用風(fēng)云衛(wèi)星資料的用戶已超過2500家,為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通、航空、航天、環(huán)保等領(lǐng)域提供了大量科學(xué)數(shù)據(jù),支持了78個(gè)國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目,為我國防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化、保障生態(tài)文明建設(shè)等作出了重要貢獻(xiàn)。
目前,我國風(fēng)云衛(wèi)星技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國外同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平,不僅擺脫了發(fā)達(dá)國家的技術(shù)和業(yè)務(wù)壟斷,而且確立了我國在地球觀測領(lǐng)域的國際地位。利用風(fēng)云衛(wèi)星反演的海表溫度、長波輻射、植被指數(shù)、積雪、大氣成分等產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于全球和區(qū)域性氣象與氣候變化業(yè)務(wù),為全面加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化能力建設(shè)提供客觀科學(xué)依據(jù),同時(shí)提升我國參與全球競爭的能力,增強(qiáng)了我國在相關(guān)國際活動(dòng)中的話語權(quán)。
時(shí)空分辨率仍是短板
風(fēng)云氣象衛(wèi)星在國際觀測領(lǐng)域的地位越來越高,影響越來越大。風(fēng)云氣象衛(wèi)星以其先進(jìn)的技術(shù)水平、運(yùn)行的可靠性和較高的穩(wěn)定性,與美國、歐洲風(fēng)云氣象衛(wèi)星一起成為全球?qū)Φ赜^測網(wǎng)中名副其實(shí)的主力軍,承擔(dān)起全球?qū)﹃懙亍⒋髿狻⒑Q蟆⒌乇憝h(huán)境全天候連續(xù)觀測的責(zé)任。
然而,風(fēng)云衛(wèi)星仍有不少短板亟待補(bǔ)齊。就在前不久,江蘇鹽城北部受強(qiáng)對流云團(tuán)影響,出現(xiàn)強(qiáng)陣風(fēng)、冰雹和強(qiáng)降水等極端天氣,短短幾十分鐘,就造成特別重大災(zāi)害,人員傷亡損失慘重。面對越來越頻發(fā)的極端天氣,風(fēng)云衛(wèi)星在監(jiān)測方面頗感力不從心。
“從衛(wèi)星傳回的鹽城龍卷風(fēng)發(fā)生時(shí)的可見光圖像來看,暴露了風(fēng)云衛(wèi)星在兩方面的不足:一是衛(wèi)星資料空間、時(shí)間分辨率不夠,影響小尺度強(qiáng)對流云團(tuán)上沖云頂特征連續(xù)監(jiān)測和清晰識(shí)別;二是靜止衛(wèi)星目前還不能穿透云層看到云團(tuán)內(nèi)部,無法獲得垂直運(yùn)動(dòng)等更多信息。”國家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍說。
氣象專家表示,中小尺度災(zāi)害性天氣監(jiān)測預(yù)警需要具有更高時(shí)空分辨率的觀測,需要提高風(fēng)云氣象衛(wèi)星觀測的時(shí)空分辨率,以有效防范氣候變暖背景下呈多發(fā)、重發(fā)態(tài)勢的氣象災(zāi)害和衍生災(zāi)害,保障我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
然而,我國氣象衛(wèi)星核心遙感儀器的時(shí)間空間光譜分辨率主要性能指標(biāo)仍落后于美國、歐洲、日本的氣象衛(wèi)星。“風(fēng)云氣象衛(wèi)星的發(fā)展面臨‘慢進(jìn)則退’的挑戰(zhàn),需要我們瞄準(zhǔn)國際市場先進(jìn)氣象衛(wèi)星技術(shù)前沿,認(rèn)真謀劃、加倍努力,保證在國際上占有一席之地。”鄭國光強(qiáng)調(diào)。
按需布局創(chuàng)新發(fā)展
風(fēng)云衛(wèi)星是我國自主研發(fā)的系列氣象遙感衛(wèi)星,經(jīng)過幾十年來氣象科技工作者和航天科技工作者的不懈努力,風(fēng)云系列衛(wèi)星走過了從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的發(fā)展之路,已成為全球?qū)Φ赜^測業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列的重要成員,并步入了先進(jìn)國際氣象衛(wèi)星的行列。
鄭國光表示,風(fēng)云氣象衛(wèi)星發(fā)展到今天,應(yīng)該擺脫延續(xù)固定思維和簡單模仿國外的做法,對氣象衛(wèi)星的軌道提出更加合理的布局,要在傳承大的綜合衛(wèi)星平臺(tái)同時(shí),根據(jù)實(shí)際需要探討利用新的平臺(tái),研究發(fā)展單一任務(wù)的小衛(wèi)星。要進(jìn)一步分析應(yīng)用需求和技術(shù)指標(biāo)關(guān)系,提出更加符合實(shí)際需求的技術(shù)指標(biāo)體系,加強(qiáng)關(guān)鍵部件的功能,擺脫對國外技術(shù)的依賴,提升衛(wèi)星平臺(tái)和遙感儀器的質(zhì)量和技術(shù)水平。
此外,鄭國光提出,協(xié)同發(fā)展也很重要,構(gòu)建對地觀測的新體系,遵循衛(wèi)星研發(fā)的客觀規(guī)律,做到遙感儀器研發(fā)先于衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展、應(yīng)用技術(shù)研究先于應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)。“建議將風(fēng)云氣象衛(wèi)星的觀測與地基空基觀測進(jìn)一步統(tǒng)籌考慮,推動(dòng)天地空一體化的系統(tǒng)監(jiān)測優(yōu)化,同時(shí)作為國家空間基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,不僅充分發(fā)揮大氣遙感衛(wèi)星的作用,也應(yīng)該結(jié)合國家的需求,發(fā)揮自身的優(yōu)勢,與陸地遙感和海洋遙感衛(wèi)星系列共同協(xié)作,形成我國對地觀測的新體系。”
在衛(wèi)星應(yīng)用方面,鄭國光強(qiáng)調(diào),應(yīng)該充分利用移動(dòng)互聯(lián)、智能終端、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù),充分考慮統(tǒng)籌用戶一般性需求和專業(yè)用戶個(gè)性化需求,建立完善高效便利的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng),強(qiáng)化風(fēng)云衛(wèi)星和其他衛(wèi)星資料綜合應(yīng)用,提高氣象監(jiān)測預(yù)報(bào)服務(wù)等能力和水平,提高風(fēng)云氣象衛(wèi)星綜合應(yīng)用效率。
“未來10到15年,將是我國氣象衛(wèi)星快速發(fā)展的黃金期。”國防科技工業(yè)局副局長吳艷華說。
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