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风云气象卫星应用成效系列报道④捕捉瞬息风云 守护美好家园

发布时间:2022年06月21日 来源:中国气象报社

“有一带状分布的降水云系维持在广西、广东和福建上空,云带上有分散性对流云团……”6月6日至12日,我国南方多地出现持续性降水天气,风云四号A星提供的从可见光到长波红外的多通道云图,实时支撑着各地防灾减灾工作。

近年来,中国气象局不断推进陆海空天精密气象监测系统建设,完善风云气象卫星空间布局,聚焦短时临近天气监测预报,强化省级卫星遥感天气示范应用,筑牢气象防灾减灾第一道防线。

宏观视角 台风路径清晰可见

“第6号台风‘烟花’呈螺旋对称结构,眼区清晰,外围螺旋云带发展有卷云羽……”2021年,在台风“烟花”影响期间,处于在轨测试阶段的风云四号B星搭载的快速成像仪对其进行1分钟连续高频观测,与其他极轨/静止气象卫星强强联手,实现“天眼”追风。

“风云气象卫星的宏观视角和高时空地表和大气网格化观测,可以让台风预报更准确。”国家卫星气象中心遥感应用服务中心副主任吴晓京介绍。当台风位于远海,缺少陆地或岛屿上的直接观测手段时,气象卫星以更宏观、大尺度的视角,直接从太空俯瞰“台风眼”,成为台风定位、定强的主要手段。尤其是风云四号A星发射后,先进的静止轨道辐射成像仪、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪等仪器,将我国对台风、暴雨等灾害性天气的监测频次从15分钟一次缩短至1—5分钟一次。

“当前,我国气象卫星的载荷技术指标、姿态控制技术、数据通信技术、产品时空分辨率等均取得长足进步,有力支撑了全球范围热带气旋业务和科研发展。”国家气象中心台风与海洋气象预报中心主任钱传海说。

科技“利器” 尽显防灾减灾实力

1977年,我国第一代极轨气象卫星命名为“风云一号”,“风云纪元”由此开启……后来,越来越多的风云气象卫星升入太空,用它们装载的科技“利器”,服务中国及全球人民。

在内蒙古,针对当地独特的地形地貌以及火灾、沙尘等主要灾种,气象部门利用风云三号D星中分辨率成像光谱仪开展地表水热和植被参数反演,制作干旱监测服务产品。广东气象部门利用风云四号A星闪电成像仪,监测到6月14日19时至20时发生了412次云闪和地闪。

6月1日,随着风云三号E星、风云四号B星及其地面应用系统转入业务试运行,风云气象卫星防灾减灾实力进一步提升。

其中,风云三号E星是全球首个将X射线和极紫外两个波段集成在同一台仪器上的气象卫星,在国内首次实现太空中的太阳成像观测,可监测太阳日冕活动、捕捉太阳风暴爆发过程。它能配合其他业务运行的风云三号气象卫星对广角极光、全球空间环境、电离层的探测,并结合风云四号气象卫星对静止轨道粒子和磁场的观测,使我国首次实现从太阳爆发到地球空间环境响应“全过程”的自主监测,及时应对空间天气带来的危害。

风云四号B星在A星的基础上,进一步改进静止轨道辐射成像仪、静止轨道干涉式红外探测仪、空间天气监测仪,换装了一台快速成像仪,实现了百万平方公里区域1分钟级连续观测成像。

本地优化 趋利避害守护家园

在风云气象卫星的支持下,全国各地结合实际积极创新,探索本地适用的服务手段,更好地助力气象防灾减灾。

“我们利用地面逐3小时历史观测资料和渤海海冰面积进行相关性分析,选取相关性较高的气象因子,通过回归分析建立了渤海海冰面积预测模型。”天津海洋中心气象台台长刘彬贤介绍,天津市气象局充分利用风云气象卫星,对冬季渤海海冰面积和厚度进行反演,提升海冰实况定量评估能力。

广东气象部门根据华南地区特点,结合气象观测、数值预报和火险预报产品,开发了具有林火信息实时监测、统计分析、火险预警和重点区域关注等功能的模块化、定制化平台,可满足不同行业用户的定制化要求。今年清明节期间,气象部门实时提供卫星火情监测服务,共监测到火点110个。

沈阳大气环境研究所基于中尺度数值模式开发了风云四号A星先进的静止轨道辐射成像仪、干涉式大气垂直探测仪辐射资料同化的相关技术,完成了上述辐射资料在区域模式中的直接同化应用研究。

在江苏,气象部门利用风云气象卫星在大气参数反演方面进行技术创新,开展多参数一维变分反演研究,获取云水结构、降水强度、地表参数等实用数据。(张妍、王天巍、石艳军、张钰祺、陈立强、王祯晗、孙小龙、杭鑫对本文有贡献)

(作者:李悦 王亮 责任编辑:张林)

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