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辨风云 知冷暖 减灾害——我国风云气象卫星事业走过五十周年

发布时间:2021年02月04日 来源:人民政协报

  王菡娟  

  “莲花”刚走,“浪卡”又来……今年以来,我国已有16个台风相继登陆,给多个省、区、市都带来了暴雨或大风天气。

  我国是世界上气象灾害最严重的国家之一,气象灾害占各类自然灾害的70%以上;但我国同时也是气象防灾减灾能力领先的国家,气象灾害造成的经济损失占GDP的比例从20世纪90年代的3.4%下降到目前的0.6%,全国因气象灾害造成的死亡人口由20世纪90年代年均5000人左右下降到近5年的年均2000人以下。

  在这背后,不得不提到的是——风云气象卫星。

  自1970年起,我国开启研制风云气象卫星的征程,从无到有,从弱到强。迄今,我国已成功发射17颗风云系列气象卫星,目前7颗在轨运行,形成了极轨、静止两个系列化、业务化的综合观测星座,实现了对大气及地球多圈层系统全球化、精细化综合探测能力,气象卫星综合性能达到世界先进水平,为保障生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好作出了突出贡献。

  自主创新的争气星

  ———从跟跑、并跑到领跑

  风云卫星的研发还要追溯到1969年。

  国家卫星气象中心主任、风云气象卫星工程总设计师杨军给记者讲起了一段往事。“1969年我国遭受大范围的低温雨雪冰冻灾害,造成了交通中断,使农业遭受很大的损失。当时的气象局在给周总理汇报工作时,拿出一张美国气象卫星的云图,总理当时就提出来要做自己的气象卫星。”

  资料显示,当年世界上拥有气象卫星的国家只有苏联和美国。我国预报员虽能接收国外气象卫星云图,但只是单纯的“黑白图像”,无法挖掘原始数据、反演各种气象要素,应用受到极大限制,气象卫星的研发迫在眉睫。

  很快,1970年,在党中央、国务院和中央军委的亲切关怀和英明决策下,我国开始独立自主研制气象卫星。

  1977年11月,在气象卫星工程第一次大总体方案论证会上,确定了气象卫星工程代号为“七一一”,并将我国第一代极轨气象卫星命名为风云一号。

  1988年9月7日,凌晨4时30分,在航天和气象工作者付出近20年的努力后,中国第一颗气象卫星———风云一号A星成功发射,第一次通过自主拍摄的卫星云图回传地球。

  “那年我们拿到了第一张图的时候,时任中国气象局局长邹竞蒙先生正在主持国际会议,就把第一张图给在座的国内外专家秀了一下,全场掌声雷动,中国成为拥有气象卫星的国家。”杨军说。

  这样一张太阳刚刚从地平线升起时拍摄到的云图照片,表明我国跨入了世界上少数几个有能力自己研制、发射和运行气象卫星的国家行列,有了同时从地面和太空两方面观测大气的能力。

  此后,风云二号、风云三号、风云四号多个卫星相继发射成功,尤其是2008年和2010年成功发射风云三号A、B试验星,实现了极轨气象卫星升级换代,卫星载荷数量从风云一号的1个增加到11个,分辨率达到百米量级,实现紫外、可见光、红外和微波的全谱段观测,技术指标与世界先进水平相当,意味着我国气象卫星技术迈入世界先进行列。

  截至目前,我国已成功发射17颗风云气象卫星,7颗卫星在轨运行,实现了气象卫星事业从无到有、从小到大、从弱到强的跨越。

  “50年,应该说风云卫星已经发展了‘两代四型’的卫星,构成了我们国家风云卫星的观测网。”杨军说。

  全国政协委员、中国气象局局长刘雅鸣日前发表的署名文章指出,“风云气象卫星的成功饱含广大航天和气象科技工作者的心血、汗水和智慧,是我国高技术领域自主创新、协同创新的集中体现,是航天和气象科学技术紧密融合、共同进步的集中体现。实践充分证明,风云气象卫星跨越式发展,得益于党中央、国务院的高度重视和大力支持,得益于坚持自主创新、自力更生,得益于坚持大力协同、部门合作,得益于坚持人民至上、服务优先。”

  知冷知热的百姓星

  ———捕捉台风,无一漏网

  10月12日,今年第16号台风浪卡生成。而在此前,中央气象台已连续发布台风蓝色预警,并准确预测13日夜间台风在海南东部到广东雷州半岛一带沿海登陆(登陆强度23~28米/秒,9~10级,热带风暴级或强热带风暴级)。

  监测台风,对于风云卫星来说,简直“小菜一碟”。数据显示,风云四号卫星投入运行后,我国对台风、暴雨等灾害天气监测识别时效从15分钟提高到5分钟,暴雨预警准确率提高到89%,24小时台风路径预报平均误差从95公里减小到71公里,优于美国、日本等国。

  风云四号卫星系统总设计师董瑶海告诉记者:“今年有个登陆我国的台风,欧洲气象部门预报台风可以到琼州海峡,但我们直接预报将登陆广州的一个地方,不难看出,我们要更为精确。”

  自风云二号卫星投入运行以来至2020年8月底,西太平洋生成的566个台风、登陆我国的165个台风监测无一漏网。

  风云卫星的作用可不仅仅如此。

  利用风云卫星还可开展暴雨、强对流、大雾、沙尘、霾等灾害性、高影响天气以及洪涝水体、森林草原火灾、地表高温和干旱等地表环境的监测,已在2020年长江中下游洪涝灾害、2018年大兴安岭森林扑火人工增雨等灾害监测评估和抢险救灾工作中发挥了重要作用。

  更让专家们骄傲的是,风云卫星生态遥感服务成为生态文明建设的重要抓手。

  如今,各级气象部门利用以风云卫星为主的多源卫星资料,聚焦生态文明建设需求,围绕“山、水、林、田、湖、草、土、气、城”等生态类型,开展了对城市热岛、水体洪涝、火情、植被等特色卫星遥感应用服务,在生态气象要素监测、生态环境灾害监测、生态红线保护、生态质量综合评价、生态变化气象贡献率评估等工作中发挥了重要作用,得到地方各级政府的认可和高度重视。仅2019年,就有18个省(区、市)气象部门的卫星遥感服务获省委、省政府高度认可。

  同时,风云卫星在历次重大活动气象保障中发挥了关键作用。十八大以来,风云卫星针对重大活动保障需求累计加密观测近300天,提供的产品数据量超5000GB,取得了良好的服务效果。

  “风云卫星的投资效益非常高。我们曾经利用国际通行的办法计算风云卫星投入产出可以达到1∶40,每年风云卫星产生的效益在500亿元到1000亿元。”杨军说。

  风云卫星发展成为国产卫星中应用最好、定量化水平最高、离百姓最近的卫星。

  服务全球的中国星

  ———已为115个国家和地区提供服务

  “感谢中方及时对莫桑比克应对热带气旋灾害施予援手。”2019年4月,莫桑比克总统纽西在访华期间对中方援助表示感谢。

  原来,当年,受热带气旋“伊代”影响,莫桑比克等国家出现严重洪涝灾害,而我们的风云卫星也“及时出手”,为莫桑比克提供了精细化的气象卫星服务。

  这只是风云卫星“走出去”的一个缩影。

  2018年6月5日,风云二号系列收官星H星成功发射,习近平总书记的重要指示赋予了它新的使命,成为肩负服务“一带一路”建设使命的“一带一路星”,开启了风云卫星国际服务的新纪元。

  2018年,中国气象局建立了《风云气象卫星国际用户防灾减灾应急保障机制》(FY_ESM),这意味着风云气象卫星所覆盖国家在遭受台风、暴雨、强对流、森林草原火情、沙尘暴等灾害时,可申请启动该机制,中国气象局将调动风云卫星资源,对受灾区域进行5分钟至6分钟一次的高频次区域观测,并将处理生成的图像和定量产品提供给申请国家,为其防灾减灾救灾提供及时的信息保障。

  截至2020年8月,使用风云卫星数据的国家数量已增加至115个(包括78个“一带一路”沿线国家和地区),30个国家已经建成风云卫星数据直收站,为吉尔吉斯斯坦、俄罗斯、蒙古等30个国家开通气象卫星数据绿色服务通道。29个国家已经注册成为FY_ESM用户。

  “近年来,风云气象卫星在服务‘一带一路’建设、彰显中国国际担当方面,作出了突出贡献。风云气象卫星是全球综合观测系统的重要成员,被世界气象组织纳入全球业务应用气象卫星序列。凭借先进的技术水平、稳定的业务运行可靠性和高质量的数据产品,风云气象卫星与美国、欧盟的气象卫星一起,成为全球对地观测网中的主力军。通过天地一体化的数据共享服务系统,风云气象卫星向全球115个国家和地区提供100余种数据和产品,以开放的姿态、过硬的实力,成为服务‘一带一路’建设的典范和中国名片。”刘雅鸣说。

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