日期:[2022年12月28日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A1]

风云卫星时时巡护,“观”天下,测云雨

  微信“地球和小人”的启动页,相信大家都不陌生。你是否知道,微信启动页的中的地球画面是由我国的风云四号A星从我国的上空拍摄的?风云四号A星这位地球“摄影师”,到底什么来头?山西省气候中心遥感应用科的杨倩带我们一探究竟。

“卫星”离我们的生活 如此之近
  还记得今年7月份太原下的那场大雨吗?2022年7月11日,一场暴雨袭击太原,不少路段积水严重,群众出行困难。受强降雨影响,太原多趟公交改线、停运……早在前一日,也就是7月10日,山西省气象台就发布了预警信息:11日至13日我省将出现强降水天气过程……请有关单位和人员做好防范准备。
  如此精确的“未卜先知”,气象专家是如何做到的?杨倩骄傲地说:“请抬头看向天空,答案就在天空中。那里有我国的风云卫星,它正24小时不停歇地监测着祖国大地的风云变幻。”
  其实,风云家族分为两大支,一支“奇派”,也称极轨派;另一支“偶派”,又称静止派。极轨派用奇数命名,如风云一号、风云三号;静止派用偶数命名,如风云二号、风云四号。
  极轨派是极地太阳同步轨道气象卫星,轨道平面和太阳的交角始终保持一致,像“向日葵”一样永远向着太阳。极轨卫星距离地球约850公里,通过南北两极环绕地球飞行,对同一地点每天观测两次,绕南北极一圈约102分钟,每天飞行14圈就可以扫描全球。
  静止派在地球赤道上空约35800公里,与地球自转同步运行,从地球上看起来是静止不动的,这使它能对同一地方24小时持续不断地观测。
  与极轨卫星不同的是,静止卫星观测不到极地区域,仅能观测地球表面三分之一的固定区域。但几颗静止卫星联合起来,就可以获得除极地区域以外的地球资料。“极轨派和静止派两派联合起来,就可以用于对全球和区域的天气进行预报,并预测气候,进行生态环境和自然灾害监测等。”杨倩告诉记者。

分工明确,按点“值班”
  “风云家族的第一批成员是风云一号卫星。”杨倩说,但是风云一号的“成长”并非一帆风顺。风云一号A星和B星分别诞生于1988年9月和1990年9月,但分别只在轨运行了39天和158天。尽管如此,风云一号A星的成功发射,依旧实现了我国气象卫星从0到1的历史性突破。在吸取经验教训后,风云一号C星于1999年5月10日“横空出世”。由于表现出色,C星成为我国第一颗被列入世界气象业务的卫星。C星稳定工作并超期服役,于2007年“功成身退”,将航天接力棒交给了风云一号D星。作为风云一号家族第二颗“长寿明星”,D星继承了C星的优秀品质,在轨运行10年,超额完成任务。
  2021年7月5日,“黎明星”风云三号E星在酒泉卫星发射中心发射升空,这是风云三号家族发射的第5颗卫星了。在它之前已经有风云三号A、B、C、D星四位“大哥”,它们分别于2008年、2010年、2013年和2017年在太原卫星发射中心发射升空。与“大哥”们不同的是,风云三号E星是世界业务气象卫星家族中首颗晨昏轨道卫星。何为晨昏轨道卫星呢?晨昏轨道卫星是观测时间为5时至7时的卫星,填补了早晨与傍晚气象卫星观测资料的空白。此外,风云三号E星上装载了多台全新的探测设备,不仅使我国气象卫星首次具有了主动探测海面风场的能力,同时还首次具备了多维度观测太阳的本领。
  分时段、“按点”来值班的卫星就是极轨卫星了。它们按晨昏、上午、下午三个轨道来“值班”。上午星于每天上午和前半夜飞过赤道;下午星于每天下午和后半夜飞过赤道;晨昏星沿晨昏线飞行,于凌晨和傍晚飞过赤道。有了这三个轨道的卫星,就可以无缝隙获取全球气象数据。
  从风云一号A星发射,到2008年5月风云三号A星发射,再到如今的风云三号E星成功升空,时隔三十多年,风云卫星家族已成功发射两代9颗极轨气象卫星,截至目前仍有3颗在轨运行。

“居”高望远,“坐”观天下
  风云二号是我国第一代静止派气象卫星。从1994年4月风云二号A星因突发事故中止发射任务,到2018年风云二号H星发射,这个家族已经走过了二十余年。风云二号A星和B星是试验卫星,为后续风云二号业务卫星的成功运行提供了宝贵的经验。
  风云二号C星于2004年10月19日在西昌卫星发射中心成功发射,实现了我国静止气象卫星从试验到业务运行的跨越。D星于2006年12月8日发射,实现了C、D星在轨互为备份、双星组网运行。风云二号E星发射升空后,接替C星的“班”,与D星搭档,继续保持“双星观测、互为备份”的业务格局;C星并没有马上“退役”,而是利用剩余燃料继续开展力所能及的观测和特殊试验等工作。风云二号家族的最后一颗卫星H星发射升空后,与在轨的风云二号E、F、G星开展组网观测,为中国及亚洲区域气象观测作出重要贡献。H星为“一带一路”沿线国家架起了一座用于气象信息沟通的太空桥,被人们亲切地称为“一带一路”星。“静止卫星‘新一代掌门人’风云四号家族非常有实力。”杨倩说,风云四号A星在发射前,全副武装,携带了当时我国最先进的多通道扫描成像辐射计。千万不能小瞧了这个装备,它拥有14个通道监测大气,比风云二号卫星多了9个。因此风云四号A星不仅能观测云、水汽、植被和地表状况,还能捕捉气溶胶和雪。同时,风云四号A星拥有世界上第一个干涉式大气垂直探测仪,用于探测大气的垂直结构。 (下转06版)