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 中国航天事业再传捷报!11月15日凌晨2时35分,由中国航天科技集团上海技术研究院抓总研制的风云三号D星在太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射升空。这是我国第二代极轨气象卫星风云三号的第四颗卫星,也是我国成功发射的第16颗风云系列气象卫星。

经过40多年的自主创新,气象卫星家族已经从风云一号发展到风云四号,从试验星发展到业务星。目前,我国是世界上第三个能够同时自主研制太阳同步轨道与地球静止轨道气象卫星的国家。

矗立在发射塔架前的星箭组合体。

穿云透雾测极光,服务全球气候变化监测

风云三号D星由有效载荷及平台结构、热控、姿轨控等22个分系统组成,其中有效载荷10台(套)。据风云三号04星总指挥兼总师高火山介绍,相对于C星,D星整星技术状态变化大,其中红外高光谱大气探测仪、高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪和电离层光度计4个仪器为全新研制产品,卫星可实现全球、全天候、多谱段、三维和定量探测。

风云三号卫星作为我国第二代极轨气象卫星,已分别于2008年、2010年和2013年成功发射了风云三号A星、B星和C星三颗卫星。

气象卫星按卫星运行轨道可分为两种:一种是太阳同步轨道气象卫星,如风云一号和风云三号系列(其中,风云三号系列为风云一号的升级版),绕地球运转,也称极轨气象卫星;另一种为地球静止轨道气象卫星,如我国研制风云二号和风云四号系列(风云四号为风云二号的升级版),相对地球保持静止,也称静止气象卫星。

风云三号D星相对于前面三颗星,核心遥感仪器技术状态基本不变。“但新增的遥感仪器可以逐步满足气象领域对不断提高大气探测精度,增加温室气体监测能力和增强空间环境综合探测能力的新需求。”上海航天技术研究院509所风云三号卫星副总师朱维介绍说,如红外高光谱大气探测仪可以测量大气在不同光谱通道的辐射值,再定量反演得到全球大气温、湿度的三维分布,为数值天气预报提供基础数据,服务全球气候变化监测和评估。

高光谱温室气体监测仪能对全球主要温室气体二氧化碳、甲烷以及一氧化碳等气体柱总量进行高精度探测,可用于全球温室气体排放、温室气体源和汇分析、温室气体与气候变化关系等一系列科学问题的研究。

朱维透露,广角极光成像仪和电离层光度计则分别用于获得磁层不同区域的时空信息和电离层电子总含量(TEC)、O/N2等参数信息、电离层赤道异常区的二维精细结构、准确定位极光边界等。

星罩组合体与三级箭体对接。

具有“国际范”的新一代极轨气象卫星

风云三号卫星与美国现役NOAA系列气象卫星、欧洲新一代气象卫星METOP一起,被世界气象卫星协调组织(CGMS)纳入新一代世界极轨气象卫星观测序列,是全球天基气象观测系统的重要组成部分。

风云三号到底有多厉害?据上海航天技术研究院透露,风云三号卫星的产品达60余个,其全球探测数据已成功应用于台风、暴雨强对流、大雾、沙尘、臭氧监测等方面,同时还定期发布热带气旋监测报告、暴雨和强对流监测报告、沙尘监测报告、大雾监测报告、全球天气监测报告等,向社会媒体和各类专业组织和团体提供实时有效的气象监测和服务信息。

风云三号卫星观测资料先后被国家“重大气象信息专报”“两办刊物信息”等超百次引用,在北京奥运会、国庆60周年、舟曲暴雨泥石流灾害、上海世博会、广州亚运会、西安世园会、雪龙号事件等以及2008年之后的历年汛期气象服务保障中发挥了不可替代的作用。

目前,风云三号A、B、C三星在轨实现了组网运行,把气象观测数据更新时效由12小时提高到6小时,从而大幅度地提高了我国气象观测能力和中长期天气预报能力,为我国雾霾监测、天气预报、防灾减灾等发挥了重要作用。

星罩组合体转运途中。

将全球数值天气预报更新时效提升两小时

按照预期,风云三号D星交付使用后,将与在轨的风云三号A星、B星、C星组网观测,各卫星功能互补,使全球数值天气预报的更新时效从6小时提高到4小时。    

风云三号D星将进一步加强对大气定量探测和气候变化监测,通过测量大气在不同光谱通道的辐射值,定量反演得到大气温、湿度的三维分布,为数值天气预报提供基础数据,观测结果可用于全球的气候变化监测和评估。同时,D星还能对气溶胶和二氧化碳等温室气体进行更有效的监测,将为全球碳循环研究提供重要数据,增强我国在全球碳排放等问题上的话语权。

后续,上海航天技术研究院还将在2018年至2021年前后,陆续发射四颗风云三号卫星。其中,包括风云三号上午星和下午星,卫星将适时增加新型遥感仪器,满足不断增长的新需求;另外两颗风云三号卫星分别为晨昏轨道运行的气象卫星和低倾角近圆轨道降水测量卫星。

到那时,晨昏星、上午星、下午星和降水星功能互补,相互配合,组网形成完整的低轨气象卫星业务综合观测能力,实现高时效全球中高分辨率光学成像观测,高精度光学微波组合大气温湿度垂直分布探测,气候变化温室气体探测,风场精确探测,全球高精度的降水测量以及太阳和空间环境综合探测能力等六大主要能力。预计可以将气象灾害监测时效提高近1倍,预报精度将提高3%左右,更容易地捕捉到暴雨、强对流等生命周期较短的比较严重的灾害性天气过程。

来源:上观新闻   时间:2017-11-15

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