中國氣象科技躍升至世界一流

風云四號A星對地觀測示意圖。新華社發(fā)

如果有機會從太空回眸地球，相信每個人都會驚嘆于宇宙之浩渺，而心中油然而生對地球家園的深深眷戀。這共通的情感或許就是社交軟件微信把地球圖片設(shè)定為開機畫面的原因吧。這張6年來被億萬人無數(shù)次刷屏的地球圖片被昵稱為“藍色彈珠”，是美國阿波羅17號太空飛船的杰作。

然而，從9月25日至9月28日，細心的用戶會發(fā)現(xiàn)，微信開機畫面的地球圖片被悄然更換了，之前以非洲大陸為主體的視角被中國為主體的東亞視角所取代，微信運營團隊對圖片更換行為的解釋是，此舉寓意從“人類起源”到“華夏文明”的歷史發(fā)展，旨在向億萬微信用戶展示華夏大地的河山風貌。而新圖片是一張最新氣象云圖，由中國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風云四號A星所拍攝，其版權(quán)屬于中國。

微信此舉與其說是追求視覺變化，不如說是向迅猛發(fā)展的中國航天事業(yè)和中國氣象科技的一次致敬。經(jīng)過幾十年特別是最近5年來的發(fā)展，中國氣象科技在航天事業(yè)的鼎力支持下，實現(xiàn)了新的重大跨越，邁入強國行列。

風云四號A星獲取的首批地球云圖之一 。(中國航天科技集團官方網(wǎng)站)

躍升至世界一流

仔細端詳新?lián)Q上的微信開機畫面，我們可以看到，白色的云團籠罩下，中國所在的東亞大陸的輪廓清晰可辨，東北亞和俄羅斯遠東地區(qū)白云濃厚，而左下角澳洲大陸則沒有云層遮蔽，可以一覽無余。

氣象專業(yè)工作者從這張氣象云圖所解讀出來的信息豐富程度遠遠要超過我們普通人。作為當今世界最先進的氣象衛(wèi)星，風云四號A星可謂裝備先進、性能強大，能夠見微知著、明察秋毫之末。

風云四號A星于2016年12月11日成功發(fā)射，是中國靜止軌道氣象衛(wèi)星從第一代向第二代跨越的首發(fā)星。該衛(wèi)星與其第一代靜止軌道衛(wèi)星風云二號相比，在諸多方面實現(xiàn)了突破和創(chuàng)新，填補了多項國際空白。

在中國氣象局衛(wèi)星專家、中國工程院院士許建民看來，風云四號衛(wèi)星作為風云靜止衛(wèi)星系列最大的突破之一是實現(xiàn)了穩(wěn)定技術(shù)的飛躍，即從“自旋穩(wěn)定”到“三軸穩(wěn)定”。

氣象衛(wèi)星面對的核心問題是提高對地觀測和掃描的效率，而衛(wèi)星自身的穩(wěn)定性是提高觀測和掃描效率的關(guān)鍵。中國氣象衛(wèi)星傳統(tǒng)上采用自旋穩(wěn)定技術(shù)，即靠衛(wèi)星自我旋轉(zhuǎn)來穩(wěn)定，就像陀螺一樣在太空旋轉(zhuǎn)，但是自旋一周360度，對準地球的時間比例很低，由此效率大打折扣，而采用新的三軸穩(wěn)定技術(shù)，在實現(xiàn)穩(wěn)定拍攝掃描的同時，始終面向地球，大大提高了工作效率。

高精度掃描控制技術(shù)是風云四號的“殺手锏”之一，而高精度角度傳感器是該技術(shù)的核心和關(guān)鍵。為了實現(xiàn)該項突破，研究團隊付諸了艱苦卓絕的努力，終于取得成功。在此過程中還發(fā)生了頗為傳奇的故事。

據(jù)風云四號衛(wèi)星掃描成像輻射計副主任設(shè)計師、中科院上海技術(shù)物理研究所副研究員沈霞介紹，研究團隊在遭遇技術(shù)困難之際，輾轉(zhuǎn)找到了一位江蘇常州的老科技工作者，他居然在國家課題的支持下，較早就研制出了世界上一流水平的角度傳感器。在其技術(shù)支持下，科研人員合力解決了一系列問題，最終高水平角度傳感器應(yīng)用在衛(wèi)星的四臺載荷上。

應(yīng)用最新黑科技的高性能載荷是風云四號準確觀測能力的重要基礎(chǔ)。它是當之無愧的“閃電獵手”，它裝載了中國首次研制的閃電成像儀，具備了區(qū)域閃電探測能力。

中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心、風云四號地面應(yīng)用系統(tǒng)副總師陸風介紹說，如果某地閃電非常密集，該地的云在未來兩三小時會快速發(fā)展，會有強天氣發(fā)生，風云四號具備捕捉閃電的超強能力，其攜帶的儀器性能非常優(yōu)秀，一秒鐘能“看”500次閃電，不會有遺漏，這對臨近預(yù)報有非常大的幫助。

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