风云四号，中国气象预测比肩欧美

本报记者 马俊 刘扬

12月11日0时11分，中国新一代气象卫星风云四号首星于西昌卫星发射中心被长征三号乙运载火箭顺利送入轨道。这不仅意味着中国未来的天气监测与预报预警将更为准确，而且也代表着中国在气象卫星这一高端领域已经达到世界先进水平。

国防科工局系统工程司副司长赵坚告诉《环球时报》记者，气象卫星按照运行轨道划分，可分为绕地球运转的太阳同步轨道和相对地球不动的静止轨道气象卫星两大系列，它们就好比一个定点站岗警察和一个流动巡逻警察，对地球气象保持严密监测。

目前能用自己研制的两种气象卫星拍摄大气云图的国家和地区，除美欧之外，就只有中国了。中国在轨运行的气象卫星包括在静止轨道运行的4颗风云二号和在极轨运行的3颗风云三号卫星。而此次发射的风云四号卫星将实现静止轨道气象卫星的升级换代。据介绍，风云四号由中国航天科技集团公司第八研究院研制，卫星发射重量5400公斤，设计寿命7年，装载有多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间环境监测仪器包等四大有效载荷，整体性能达到了欧美最新一代静止轨道气象卫星的水平。

气象预报是一个世界性难题。风云四号卫星地面应用系统总师张志清解释说，这是由于用于气象预报的模型需要不同高度的大气数据，但目前地面观测站只能提供靠近地面的数据，高空数据只能推算，这样的预报结果自然不可能非常准确。而风云四号不仅观测能力更强、反应速度更快，而且还可以获取大气的三维温湿度结构。它是世界上首次在静止卫星上装载干涉式红外大气探测仪的，将实现对我国及周边地区1小时一次的大气温湿分布的垂直探测，弥补陆地探空站点稀少（200公里）、时间频次有限（一天两次观测）的不足。

此外，风云四号搭载的闪电成像仪一秒钟可以拍摄500张闪电图，探测区域范围内的闪电频次和强度，可以用来实现对强对流天气的监测与跟踪，提供闪电灾害预警，这也是国内首次应用。

风云四号卫星与日本2016年最新发射的葵花九号卫星、美国的GOES-R卫星及欧洲正在研制的MTG等均属于新一代静止轨道气象卫星。风云四号创造了多个世界领先，例如它是国际上首颗同时装载多通道扫描成像辐射计和干涉式大气垂直探测仪的高轨气象卫星。这两个设备的技术敏感度很高，要知道当年中国研制团队赴欧考察时，相关设备被欧洲方面包得严严实实，生怕“走漏风声”。最终美国因为技术和经费的原因，在最新一代卫星上放弃了干涉式大气垂直探测仪；欧洲则采取分别用两颗卫星搭载这两种载荷的方式，以规避仪器之间相互影响而产生的复杂图像定位与配准等技术问题。风云四号成为国际上绝无仅有的一颗卫星同步搭载扫描成像计和干涉式垂直探测仪的卫星。

由于风云四号运行在地球赤道上方3.58万公里的高空，在这样的高度拍摄图像，卫星“镜头”的丝毫偏移，相对地面可能就是几十乃至上百公里的差别。美国从1994年就开始着手解决相关问题，通过5颗卫星的持续改进，到2006年发射的GOES-13才有明显改善。刚刚发射的GOES-R的定位精度达到1公里，而风云四号同样能达到这个标准。此外，风云四号搭载的多通道扫描成像辐射计的成像通道从风云二号的5个增加到了14个，与美国刚发射的GOES-R相当。风云四号卫星选择以青海湖为定标场，对湖水温度的测量绝对误差小于1度。此外，风云四号还可以通过不同光谱通道的观测，对全国植被覆盖、粮食亩产等做出预估。

按照《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》，中国将发展13颗与气象密切相关的卫星，其中全新研制的有大气环境监测星、陆地生态系统碳监测卫星和静止轨道微波探测星，确保后续业务运行的有3颗风云三号卫星，2颗风云四号卫星，1颗晨昏轨道气候卫星，2颗降水测量雷达卫星，1颗高精度温室气体探测卫星和1颗高光谱卫星。▲