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浅谈我国新一代极轨气象卫星——风云三号

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  1969年周恩来总理提出要发展我国的气象卫星,自此,我国即开始了对国外气象卫星的调查研究,同时设计我国自己的卫星,并进行研发。

  ㈠

  我国自1988年发射第一颗极轨气象卫星——风云一号(FY-1)以来,至今已研制发射了8颗气象卫星,其中4颗为极地轨道,4颗为静止轨道,这些均为我国的第一代气象卫星。极地和静止两类轨道卫星各有特点,互为补充应用。一颗极地轨道卫星一天(24小时)对地球进行两次全球覆盖观测。由于这类卫星离地球较近(1000公里以内),仪器对观测目标的分辨率能力较高,同时可填补高山、沙漠、冰川、海洋区域常规观测资料的不足,为数值天气预报模式提供非常有价值的初始场资料,提高天气预报准确度。一颗静止轨道卫星,相对于地球,静止于35800公里的赤道上空,可对大约1/3的地球进行高频次的观测,获取地球大气的时变参数,利于监测灾害性天气的变化和预报。

  我国的第一代气象卫星,均经历了试验应用和业务应用阶段。1997年极轨气象卫星进入业务运行和应用,实现了长寿命、高可靠;2004年静止气象卫星进入业务运行和应用,实现了双星观测和长寿命、高可靠。气象卫星作为天基观测手段,在气象观测中发挥着越来越突出的重要作用,几十年来为我国的国民经济和社会发展做出了重大贡献,同时作为世界气象组织的全球观测网成员,为世界各国也做出了自己的贡献。

  ㈡

  我国有世界屋脊——青藏高原,我国西北及北方地区多沙漠和沙地、植被少、少雨、多干旱,我国沿海台风多,再加上暴雨、大雾、大火、沙尘暴等,每年灾害造成的经济损失约在千亿元以上,这些灾害均与气象和气候有关。随着国民经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,社会各方面更加关注天气、气候、环境的发展变化,对天气预报、气候预测和生态环境监测提出了更高的要求。

  需求牵引发展,现有的第一代气象卫星难以满足发展的要求。风云三号(FY-3)气象卫星即是为进一步满足社会和经济的发展而提出的新一代极轨气象卫星。

  发展FY-3卫星系列的目的是实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感。

  其主要任务是:为天气预报,特别是数值天气预报提供全球的温、湿、压、云、辐射等参数;监测大范围自然灾害和生态环境;研究全球环境变化,为气候诊断和预测提供所需的地球物理参数等。 FY-3A/B星和第一代极轨气象卫星相比,具有以下特点:光谱范围广,例如覆盖了紫外、可见光、近红外、红外和微波波段;探测仪器多光谱通道多,共有11个仪器,100个光谱通道;空间分辨率高,其中一个光学仪器有5个通道的空间分辨率达到250米。此外,数传信道多,传输速率高,例如X波的DPT(星上记录/回放数据)为93Mbps,MPT(中分辨率光谱成像仪数据)为18.7Mbps,L波段的HRPT(实时下传数据)为4.2Mbps;数据传输格式采用了国际CCSDS标准。FY-3一天的信息总量将是FY-1的近40倍。

  FY-3卫星最重要的特点是星载仪器增加了大气探测功能,可对大气进行三维观测。

  ㈢

  FY-3系列的第一颗星将于2008年上半年发射。FY-3卫星将在天气预报、气候与气候变化、大气成份、人工影响天气、空间天气以及农业、生态、环境灾害的监测、研究和业务应用等方面发挥重要作用。

  1.为数值天气预报模式提供逐条轨道的准实时光学和微波仪器通道辐射率、反射率资料,为气候预报模拟提供地表特征参数;

  2.为气候和气候变化研究和预测提供云、雪、辐射、水汽、降水等参数;

  3.为农业气象与生态研究和业务提供植被指数、土地分类、地表温湿度和反照率等参数;

  4.为防雹、增雨作业提供云物理参数;

  5.为大气环境监测、评价提供气溶胶、臭氧总量和垂直分布等参数;

  6.为空间活动的安全提供空间质子、离子、电子等监测数据;

  7.监测自然灾害,例如暴雨、大雾、积雪覆盖、森林草原火、干旱、河口泥沙、海洋赤潮、叶绿素等等。

  总之,FY-3号卫星的发射,将促进我国数值天气预报的发展,提高灾害天气、自然灾害监测与预测能力,增强对生态环境的监测服务能力,也将为我国气象科学的发展做出重要贡献。

  FY-3卫星的发射不仅可为我国国民经济和社会发展做出重要贡献,也将服务于世界其他各国。(国家卫星气象中心 董超华 蔡淑英)


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