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在星辰大海追寻风云万千 记风云四号B星地面应用系统团队

发布时间:2021年07月09日 来源:中国气象报社

  7月1日,首批高精度高时效可见光观测图像成功获取,天山的积雪、青藏高原的湖泊、河套区域的地表纹理、东北华北区域的对流云团、南北半球高纬度区域的涡旋云系等清晰可见——在36000千米轨道高度上,风云四号B星刷新了纵览风云的技能。

  “地球从未如此清晰,天亦有可测风云”的背后,亦离不开国家卫星气象中心风云四号B星地面应用系统团队的日夜鏖战。他们从成千上万的信息和代码中“抽丝剥茧”,成就风云四号B星的高度、广度和精度“传奇”。

  产品1分钟,团队10昼夜

  6月18日,国家卫星气象中心北京气象卫星地面站向尚在测试期的风云四号B星发送紧急开机指令。6月28日前,生成清晰云图和动画产品保障庆祝建党百年重大活动,这令国家卫星气象中心副主任、风云四号气象卫星工程地面系统总指挥魏彩英和团队倍感压力。

  “党员突击小组”迅速成立,“共产党员先锋岗”率先作为。观测、接收、数据分包、配准定位、彩色图制作、动画生成、平台保障、用户分发等八支技术队伍随即成立,责任明确到人,团队成员各司其职展开技术攻关。

  紧急开发的数据处理程序来不及自动运行,于是启动24小时人工操作模式保证紧急应用和服务时效。风云四号气象卫星光学星总设计师陆风负责观测任务设计和星地控制,副总设计师杨磊、北京气象卫星地面站副总工夏景林、研发室主任设计师刘成保等负责数据接收与一级产品生成,副总设计师赵现纲负责计算机系统与实时产品分发,副总设计师张晓虎负责云图色彩和动画生成……

  在内部启动高效工作机制及紧密配合的同时,与上海航天技术研究院、中科院上海技物所等单位的沟通、对接也有序展开。聚焦一个个数据,排查一道道指令,每支队伍负责人都带领十几个组员,没日没夜地啃“硬骨头”,搞设计、做计算、编程序、做测试。

  产品延时不断缩短,2天、1天、半天……到6月28日8时,分钟级云图接收与处理结果用于中央气象台早间天气会商——1分钟、250米分辨率的全色波段图像产品和500米分辨率真彩色合成图的图像和动画产品上,对流云团的精细化结构和发展演变过程清晰、流畅、直观。

  一分钟意味着什么?百万平方公里区域分钟级连续观测成像,为台风、短时强降水、强对流等短时极端天气提供小于1分钟间隔的区域高分辨率昼夜连续监测数据,可有效监测极端天气的生成、发展和消亡过程,为数值天气预报、短临天气预报提供更高频次的观测数据。

  “一分钟完美呈现,也是靠人、技术和无数加班堆出来的。”魏彩英说。

  24小时奋战,保障完美不缺憾

  7月1日上午,庆祝中国共产党成立100周年大会隆重举行。

  为确保服务水平和质量,中国气象局作出“风云四号B星提前开机”的决策。其间,党组书记、局长庄国泰赴国家卫星气象中心北京气象卫星地面站调研,检查指导风云四号B星在轨测试工作,给一线业务技术人员鼓劲加油。

  自6月30日起,气象服务保障进入24小时倒计时,中国气象局气象服务首席专家、遥感应用室研究员王新和服务团队通宵达旦。7时30分、14时30分、22时……滚动会商更加密集,尤其是30日夜间,一场短时强降水让大家再次绷紧神经。

  30日22时40分,结束天气会商后,王新和团队成员返回机房,继续投入到检查卫星数据、更新产品、讨论研判中。不知不觉,新的一天来到了。

  7月1日凌晨3点,王新带领团队准备会商材料,比对云图实况和数值预报模式预报结果,分析云的纹理特征、云系移速移向等。4时50分,天刚蒙蒙亮,1分钟快速成像仪云图动画终于完成。

  5时30分,王新站上中央气象台天气会商讲台,发言铿锵有力:“有短波槽云系快速向东偏北方向移动,5点到8点北京上空云系会明显增多,但不影响能见度。8点以后将从北京西部和北部开始影响北京,后续有明显降水过程,要关注局地短时强对流。”

  9点前后,一个尺度不大的云团忽然在雷达回波图上出现,且移速很快。现场气氛紧张。所有人紧盯屏幕,屏息研判,通过风云四号B星分钟级动画跟踪,强云团与天安门完美擦边而过,大家终于松了口气。

  中央气象台预报员张夕迪说,风云四号B星资料在保障服务中发挥了重要作用。北京市气象台副台长郭锐说,尽管有“睿图”临近数值预报子系统和多波段雷达外推产品,但还是感觉不够用,多亏有了高时空分辨率特征的风云四号B星云图。

  百年一遇的盛典,气象服务保障没有留下遗憾。

  每个人有冲劲,团队才叱咤风云

  “我们是一个团队。”中国工程院院士、风云二号气象卫星地面应用系统原总设计师许健民曾说,“所有成员相互信任、相互尊重、相互扶持,才有了如今的中国风云气象卫星。”

  正是这支团队,实现了我国风云气象卫星从无到有、从试验型到业务型、从跟跑到并跑再到部分领跑的跨越,承载几代气象和航天科技工作者的梦想与荣耀,见证无数人的殚精竭虑、百折不挠。这支有着半个世纪深厚积淀的团队,通过革故鼎新不断开辟未来。

  “人”型雁阵是飞得最快最省力的构型,风云四号B星地面应用系统团队由此创建“雁阵”工作模式。

  面对提前开机任务技术难度大、新问题多、研发周期短等诸多难题,“雁阵”体系以“总指挥为领头雁、技术平台负责人为中坚雁、组员为前行雁”,细化每个成员职责,形成了良好发展氛围。

  中心主要领导在跟进工作进度的同时,深入各团队帮助解决工作、生活等实际问题。“提前设计几十个预案,不仅要想到位,还要验证、测试到位。”总设计师陆风说。“雁阵”梯队模式,让安全生产、后勤保障、宣传鼓劲等各环节全面发力,人才在急难险重任务中加速成长。每个人,像拧螺丝一样把自己拧在工作岗位上、拧在祖国的气象卫星事业中,以实际行动兑现了“用成功报效祖国、用卓越铸就辉煌”的庄严承诺。

  数据接收与处理团队在2017年便发现并跟踪风云四号A星行间错位现象,一方面积极与研制方进行多次沟通,另一方面不等不靠,在地面业务系统中自主建立一套精细的行间和通道间配准参数,保证用户获得更真实、完美的数据。2020年,这份始终追求卓越、科学求索的精神终于得到多方认可,并在风云四号B星研制中优化了相关参数设计。

  卫星数据与资源室团队紧急调配计算资源,开通数据临时交换区,扩充核心数据库表空间,临时开通多路网络访问控制,稳定支撑了每分钟观测资料在观测完成后2分钟之内处理完成并分发至用户。这次保障期间,平台运行成功率、数据分发服务成功率取得双百成绩。

  在承担基础设施建设任务的北京气象卫星地面站,2020年面对新冠疫情与建设工期吃紧的严峻局面,原计划回老家过年的技术人员取消行程,人手不够时团队成员相互替补……疫情缓解后,夏景林、贾耀红等马不停蹄奔赴广州、佳木斯、腾冲、喀什等测距站开展工作。

  仪器负责人涉及大量数据复核工作,需要具备扎实、丰富的知识结构,“85后”王静每天在哄睡两个孩子后,加班加点搞运算、学习新知识,确保拿出的每一份报告都真实可信。

  是什么让这支团队在关键时刻敢打硬仗、能打胜仗?是中国风云气象卫星事业,是为人民谋幸福、为祖国谋复兴的使命任务,把人心和力量凝聚到了一起。(黄彬、贾静淅、叶芳璐对本文有贡献)

  (作者:李冬梅 责任编辑:张林)

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