高頻高精高靈敏——揭秘風云四號首顆業(yè)務星

新華社北京6月3日電  題：高頻高精高靈敏——揭秘風云四號首顆業(yè)務星

新華社記者胡喆、黃垚、張建松

6月3日凌晨，風云四號B星搭乘長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。作為我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風云四號系列衛(wèi)星的首發(fā)業(yè)務星，風云四號B星將與在軌運行的風云四號A星組網協同工作。

風云四號B星由國家航天局負責衛(wèi)星工程組織實施，中國氣象局為用戶部門。承擔業(yè)務使命的B星科技含量有何提升？它將如何更加精準地預報天氣？

預報員的“眼睛”

“與工作考核壽命5年的試驗星A星不同，風云四號B星作為業(yè)務衛(wèi)星，設計和工作壽命均為7年，且各項性能指標要求更高。”中國航天科技集團八院風云四號總設計師董瑤海說，在繼承A星綜合探測能力優(yōu)勢的基礎上，風云四號B星在高頻率、高分辨率、高靈敏度等方面能力將進一步提升。

據介紹，此次B星最新裝載的快速成像儀具備區(qū)域高時間分辨率和高空間分辨率監(jiān)測能力。結合先進的靜止軌道輻射成像儀，B星在A星每5分鐘對我國及周邊區(qū)域成像1次的基礎上，能夠實現百萬平方公里區(qū)域1分鐘級連續(xù)觀測成像。

“這將幫助預報員更靈活地觀察臺風、暴雨等中尺度災害性天氣的結構及其演變的精細化動態(tài)，也讓短時強降水、颮線、雷暴等小尺度、短生命史、破壞性大的強對流天氣更容易被識別和捕捉。”風云氣象衛(wèi)星工程副總設計師張志清說。

“以前氣象衛(wèi)星提供什么產品，預報員就用什么產品。風云四號B星投入使用后，可以成為預報員的‘眼睛’。”張志清說，由需求驅動的智能觀測，將帶領氣象衛(wèi)星業(yè)務從提供數據產品向快速響應預報服務需求轉變。

0.05攝氏度！精確感知大氣變化

除提高頻率外，風云四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度。它可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化，其溫度探測結果與真實值的偏差在0.5攝氏度以內，相比A星提高1倍。

“這將為區(qū)域數值天氣預報提供更高精度的初始場資料數據，提高對突發(fā)天氣的預報精度。”風云四號光學星地面系統副總設計師楊磊說，此次B星搭載的靜止軌道輻射成像儀還增加了一個7.24微米至7.6微米低層水汽通道，相當于在源頭加裝了一個高科技“探頭”。

“對預報員來說，低層水汽的快速變化對局地突發(fā)性對流系統的發(fā)生發(fā)展具有重要的指示意義，是預報預警的得力助手。”楊磊說，B星的靜止軌道干涉式紅外探測儀空間分辨率也從16千米提高到12千米。這就意味著探測的格點更細、能夠獲得更豐富的晴空大氣溫、濕度廓線數據，能夠更好地輔助氣象決策。

此外，研制團隊通過攻關，突破了大視場光學系統、亞角秒級高精度掃描控制等關鍵技術，能夠進一步為臺風觀測、臺風路徑預報、強對流天氣系統等分析和定位提供更加精細的觀測資料。

雙星“聯手”彌補觀測范圍不足

“風云家族早已被世界氣象組織納入全球業(yè)務應用氣象衛(wèi)星序列，成為空間與重大災害國際憲章機制的值班衛(wèi)星。風云氣象衛(wèi)星正持續(xù)為118個國家和地區(qū)提供數據產品和服務。”中國氣象局局長莊國泰說，即將“入職”的風云四號B星，將與風云四號A星攜手拓展風云家族全球服務的“版圖”。

遙望星空，風云四號A星、B星雙星“聯手”，觀測范圍將西達印度洋、東逾太平洋國際日界線，不僅完全覆蓋我國國土面積，且囊括了西北太平洋、大洋洲等更廣闊區(qū)域。

“風云四號B星定點位置向東偏移后，觀測范圍擴至日界線以東，大大彌補了之前衛(wèi)星在西北太平洋東側觀測范圍不足的缺點，能夠全面覆蓋我國責任海域，為全球臺風監(jiān)測，特別為‘一帶一路’氣象服務提供有力的支撐。”中國氣象局臺風與海洋氣象中心副主任錢奇峰說。