海洋一号D 卫星捕捉到南极火山喷发

刘建强，叶小敏，曾韬，马小峰，刘金普

(1.国家卫星海洋应用中心，北京 100081；2.自然资源部空间海洋遥感与应用研究重点实验室，北京 100081)

海洋一号C 卫星和D 卫星（HY-1C、HY-1D）是我国首次形成的上、下午组网业务化观测的海洋水色卫星，分别于2018 年9 月7 日和2020 年6 月11 日发射。HY-1C 和HY-1D 卫星均搭载了海洋水色水温扫描仪、海岸带成像仪（CZI）、紫外成像仪、星上定标光谱仪和船舶监测系统，很好地满足了海洋水色水温、海岸带和海洋灾害与环境监测需求，同时可服务于自然资源调查、环境生态、应急减灾、气象、农业和水利等行业。

2021 年1 月25 日5 时56 分（世界时），HY-1D 卫星CZI 观测到了世界著名的南极埃里伯斯火山的喷发。埃里伯斯火山及其邻近区域、火山喷发前后时刻遥感影像分别见图1 和图2。

图2 中各时相遥感影像显示埃里伯斯火山裸露陆地区域较少，多数区域被积雪所覆盖，图中各遥感影像信息见表1。图2b 中具有明显的火山云异常区，为埃里伯斯火山正在喷发。影像图显示其火山口直径约500 m，在火山口上方有白色烟雾，火山口外呈现褐色的火山云，火山云分3 段展开，全长20 km 左右，接近火山口的火山云浓密，长7～8 km。图2 和表1 展示的HY-1C 和HY-1D 不同时相的遥感影像图还显示此次埃里伯斯火山短暂的喷发过程持续不超过1 d。

埃里伯斯火山位于南极洲罗斯海西南的罗斯岛，海拔为3 794 m，为地球最南端、冰雪之中的火山。受卫星任务计划安排、卫星覆盖范围、卫星经过时刻、火山活跃程度、喷发时刻与时长、气象条件、空间分辨率等多种因素限制，卫星拍摄到南极火山喷发时刻的概率很低，近几年来也尚未见到埃里伯斯火山喷发被国外其他卫星捕捉的研究报道。HY-1D 卫星在轨测试期间已多次监测到包括樱岛、太平洋新岛以及千岛群岛等火山喷发，但用HY-1D 卫星捕捉到南极埃里伯斯火山喷发还是第1 次，也是迄今首次用国产卫星捕捉到南极火山喷发。

图1 埃里伯斯火山及其邻近区域HY-1D 卫星CZI 遥感影像Fig.1 Remote sensing image of CZI on the HY-1D satellite covering the Erebus volcano and its adjacent regions

图2 HY-1C 和HY-1D 卫星CZI 观测到的南极埃里伯斯火山喷发过程Fig.2 The eruption of Erebus volcano,Antarctica,monitored by the CZI images on the HY-1C and HY-1D satellites

表1 南极埃里伯斯火山喷发观测卫星遥感图像信息Table 1 The information of satellite remote sensing images monitoring the eruption of Erebus volcano,Antarctica

HY-1C 和HY-1D 卫星运行以来，CZI 覆盖南极地区60°～86°S 区域的数据上万景，其空间分辨率为50 m，幅宽为1 000 km，在南极科学考察、南极松岛冰川、埃默里冰架的崩解与冰山漂移过程监测中效果显著。通过本次火山监测到的数据表明，HY-1C 和HY-1D 双星组网后，对重点关注区域可实现每天1 次的监测频次，大幅提升了我国卫星对极地和海洋环境的观测能力。