這兩顆風(fēng)云衛(wèi)星究竟有哪些“特技”?
來源:科普中國
發(fā)布時間:2022-08-08
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6月1日,風(fēng)云三號E星、風(fēng)云四號B星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)試運(yùn)行,開始為全球用戶提供觀測數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)。

作為全球觀測業(yè)務(wù)序列中的成員,它們究竟有哪些作用?可以提供哪些服務(wù)?有哪些“特技”呢?一起來看看!

風(fēng)云三號E星

被譽(yù)為“黎明星”的風(fēng)云三號E星于2021年7月5日成功發(fā)射,是全球首顆民用晨昏軌道業(yè)務(wù)衛(wèi)星。

星上搭載了包括3臺全新研制儀器在內(nèi)的11種有效載荷,填補(bǔ)了全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式在晨昏時段的衛(wèi)星資料觀測空白。我國也因此成為世界首個同時具備在晨昏軌道、上午軌道、下午軌道進(jìn)行全天時、全天候、高光譜、三維定量遙感的國家。

風(fēng)云三號E星模型圖

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

風(fēng)云三號E星能夠提供在黎明時刻的地球大氣觀測數(shù)據(jù),結(jié)合上午和下午軌道衛(wèi)星的觀測,增加了對太陽輻射和地球物理參數(shù)變化特征監(jiān)測頻次,能夠更加精準(zhǔn)揭示地球大氣變化特征。

2021年9月2日,風(fēng)云三號E星首批高精度、多波段太陽圖像正式向外界發(fā)布。這批圖像展現(xiàn)了太陽大氣不同層次、不同位置的物理狀態(tài),人們可以據(jù)此更好監(jiān)測和預(yù)報(bào)太陽的活動水平。此項(xiàng)功能也是風(fēng)云三號E星的特色之一。

FY-3E監(jiān)測太陽活動

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

風(fēng)云三號E星太陽X射線圖像

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年9月29日,風(fēng)云三號E星第二次對公眾發(fā)布觀測圖像。同時這也是第一次發(fā)布全球洋面風(fēng)場信息。如下圖所示,我們可以清晰地看到預(yù)報(bào)員天氣分析時常用的赤道輻合帶、副熱帶高壓、信風(fēng)、季風(fēng)、越赤道氣流、繞極西風(fēng)等典型的氣候特征。

風(fēng)云三號E星洋面風(fēng)場月平均產(chǎn)品(2021年9月)

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

不僅如此,風(fēng)云三號E星還能觀測到全球大氣溫度場。例如,圖片1展示了2021年9月27日黎明時刻950百帕、850百帕、700百帕和500百帕四個高度的全球溫度分布情況。

風(fēng)云三號E星全球大氣溫度場垂直層分布(2021年9月27日黎明時刻)。

圖片1來源:國家衛(wèi)星氣象中心

而圖2則是2021年9月10日臺風(fēng)“燦都”的垂直溫度分布圖,由圖可見“燦都”垂直方向上溫度呈明顯的“冷-暖-冷”的結(jié)構(gòu),臺風(fēng)深厚的暖心結(jié)構(gòu)特征清晰。

風(fēng)云三號E星臺風(fēng)結(jié)構(gòu)三維探測 (2021年9月10日黎明時刻,“燦都”臺風(fēng)洋面風(fēng)場和暖心結(jié)構(gòu))

圖片2 來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年10月全球地表溫度產(chǎn)品。風(fēng)云三號D、E兩顆衛(wèi)星獲得的全球晝夜與晨昏四個時刻的地表溫度,可以形成觀測時間鏈。圖中暖色表示溫度高、冷色表示溫度低

圖片3來源:國家衛(wèi)星氣象中心

除了洋面風(fēng)場、全球大氣溫度場,風(fēng)云三號E星還能觀測到全球大氣濕度場的變化,圖片4展示的四個小圖分別為950百帕、850百帕、700百帕和500百帕的水汽分布圖。

風(fēng)云三號E星全球大氣濕度場垂直層分布(2021年9月27日黎明時刻)。

圖片4來源:國家衛(wèi)星氣象中心

從圖片4可以看出,越在低層,水汽含量越充沛。我們還可以看到,印度季風(fēng)和東亞季風(fēng)為我國源源不斷地帶來了印度洋和西太平洋大量的水汽。

除此之外,如果某地區(qū)遭遇臺風(fēng),那么在風(fēng)云三號E星的觀測圖中便會出現(xiàn)明顯的高濕度區(qū)。比如圖片4中,我國東部和南部洋面上有兩個高濕度區(qū),分別對應(yīng)2021年第13、14號臺風(fēng)“康森”和“燦都”。

風(fēng)云三號E星全球大氣濕度場時間演變(2021年9月11日-26日,黎明時刻,850百帕)

圖片5 來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年11月4日,風(fēng)云三號E星“黎明星”第三次對公眾發(fā)布觀測圖像。這一次發(fā)布的圖像和動畫來自風(fēng)云三號E星搭載的微光型中分辨率光譜成像儀,這也是風(fēng)云氣象衛(wèi)星第一次監(jiān)測黎明和黃昏時段地球上的云系分布和城市燈光。

“黎明星”在2021年10月17日20:18(世界時)黃昏時刻拍攝到的一軌衛(wèi)星圖像,衛(wèi)星正飛越南美洲大陸

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年8月1日北極可見光圖像。夏季極晝?nèi)豕庀碌谋睒O,在北極圈附近“黎明星”可以觀測到微光狀態(tài)的極地圖像

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年9月南美洲城市燈光圖 圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

業(yè)務(wù)化運(yùn)行后,風(fēng)云三號E星將與風(fēng)云三號C星和D星實(shí)現(xiàn)三星組網(wǎng),以每6小時為數(shù)值預(yù)報(bào)模式提供一次完整覆蓋全球的觀測資料,有效提高全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的精度和時效,對完善全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)具有重要意義。

風(fēng)云四號B星

風(fēng)云四號B星于2021年6月3日成功發(fā)射,是我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的首發(fā)業(yè)務(wù)星,這標(biāo)志著我國新一代靜止軌道衛(wèi)星觀測系統(tǒng)正式進(jìn)入業(yè)務(wù)化發(fā)展階段,對確保我國靜止氣象衛(wèi)星升級換代和連續(xù)、可靠、穩(wěn)定業(yè)務(wù)運(yùn)行意義重大。

風(fēng)云四號B星 圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年7月1日,我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號B星成功獲取首批高精度高時效可見光觀測圖像。

風(fēng)云四號B星獲取的靜止軌道輻射成像儀第一幅彩色合成圖像

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

2021年6月28日8時,1分鐘、250米分辨率的全色波段圖像產(chǎn)品和500米分辨率真彩色合成圖的圖像和動畫產(chǎn)品,“驚艷”早間天氣會商;7月1日,風(fēng)云四號B星對北京上空云團(tuán)進(jìn)行了分鐘級動畫跟蹤,流暢的畫面精準(zhǔn)顯示精細(xì)化演變特征!風(fēng)云四號B星發(fā)揮了重要支撐作用。

FY-4B靜止氣象衛(wèi)星觀測洪阿哈阿帕伊島火山爆發(fā)過程

圖片來源:國家衛(wèi)星氣象中心

據(jù)悉,風(fēng)云四號B星在繼承風(fēng)云四號A星試驗(yàn)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上得以優(yōu)化設(shè)計(jì),充分挖掘衛(wèi)星平臺及有效載荷能力,提高了衛(wèi)星整體的可靠性、穩(wěn)定性和探測精度,并新增快速成像儀,具備分鐘級250米分辨率區(qū)域成像能力。

風(fēng)云四號B星業(yè)務(wù)化運(yùn)行后,將與風(fēng)云四號A星實(shí)現(xiàn)雙星組網(wǎng),進(jìn)一步滿足我國及“一帶一路”沿線國家和地區(qū)氣象監(jiān)測預(yù)報(bào)、應(yīng)急防災(zāi)減災(zāi)等服務(wù)需求。

截至目前,我國已成功發(fā)射兩代4型19顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星,其中7顆在軌運(yùn)行,作為世界氣象組織全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列的重要組成部分和重大災(zāi)害國際憲章機(jī)制值班衛(wèi)星,它正在持續(xù)為全球123個國家和地區(qū)提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品和服務(wù)。

這些氣象衛(wèi)星將有效支撐“全球監(jiān)測、全球預(yù)報(bào)、全球服務(wù)”,并在服務(wù)“一帶一路”建設(shè)中發(fā)揮重要作用,進(jìn)一步增強(qiáng)我國氣象衛(wèi)星的綜合觀測能力和應(yīng)用服務(wù)能力。



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