盤點近年氣象衛星中的那些黑科技

01

世界首個靜止軌道干涉式大氣垂直探測儀

風雲四號衛星靜止軌道干涉式大氣垂直探測儀掃描模式示意圖

2016年12月11日，風雲四號A星搭乘長征三號乙遙42運載火箭在西昌衛星發射中心成功發射。在風雲四號A星搭載的主要載荷中，世界首個靜止軌道干涉式大氣垂直探測儀格外引人注目。這是地球靜止軌道上首個高光譜探測儀，首次實現了靜止軌道大氣高精度溫度、濕度廓線探測，其觀測能力是現有觀測系統的上千倍。該探測儀有1600多個探測通道，就像CT切片一樣，把晴空大氣在垂直方向上進行切層，獲得大氣垂直方向上的精細數據。因此，稱風雲四號為「能給大氣做CT的衛星」可謂名副其實。當大氣垂直運動劇烈變化時，其能摸清大氣垂直運動的「脈搏」，及時預報強對流天氣的發生、發展。

02

世界首個閃電成像儀

當地時間2016年11月19日，美國新一代靜止氣象衛星GOES-R在佛羅里達州卡納拉爾角空軍站發射升空。GOES-R肩負美國下一代靜止氣象衛星的盛名，主要依據來自其中搭載的兩個關鍵感測器：先進基準圖像儀（ABI）和地球靜止閃電測繪儀（GLM）。GOES-R是國際上搭載首個閃電成像儀的衛星，能夠提供每秒200次的西半球雷電場紅外圖像，探測的時間延遲僅為20秒。閃電一般總是和劇烈天氣聯繫在一起，如果能夠將延遲很短的GLM數據和模式預報結合起來，不僅能夠提升預報水平，還能夠將預警時間大幅提前。

值得一提的是，我國的風雲四號A星也搭載了閃電成像儀，首次實現了我國靜止軌道閃電成像觀測，可對我國及周邊區域閃電每秒拍攝500張照片，為強對流天氣的監測和跟蹤提供全新的觀測手段，提高對雷電和暴雨等災害預警水平。

03

葵花雲技術實現天上觀測與地面同步數據獲取

葵花9號

2016年11月2日，在日本南部鹿兒島縣的種子島宇宙中心，H2A運載火箭第31次起航，將日本葵花9號衛星送入太空。葵花9號是正在使用的葵花8號衛星的備份衛星，二者屬於同一型號。葵花-8衛星的亮點之一就是明確提出「葵花雲」（Himawari Cloud）的理念並應用於衛星數據服務。利用雲技術，葵花-8衛星數據在觀測開始8分鐘之內，第一個掃描數據段（每次HSF圖像掃描數據被分為10個數據段，每個數據段含有16個通道數據文件）即可以下載，最後1個數據段的數據在掃描結束後的7分鐘內即可下載。藉助「雲」技術，葵花-8衛星實現了天上觀測與地面同步數據獲取。（來源：《科技信息快遞》）

04

風探測器可獲取氣溶膠和雲信息

Aladin探測示意圖

2016年8月，Aeolus風探測衛星的關鍵探測器——多普勒測風激光雷達Aladin研製成功。Aeolus衛星由歐洲空間局（ESA）研製，計劃於2017年末發射，這將是世界上第一顆專註於全球大氣風場層結探測的衛星。Aladin由兩支強大的激光發射器、一個大型望遠鏡和多個非常敏感的接收器共同組成，能夠探測出大氣垂直面結構以及氣溶膠和雲信息，並且提供大量急需的風廓線觀測數據，用於模式診斷和數據同化，這一點對於提升熱帶區域的數值天氣預報水平尤其關鍵。（來源：ESA）

05

雷達高度計可探測95%的無冰海洋

當地時間2016年1月17日，「獵鷹9」號火箭搭載高精密度海洋測高衛星——「Jason-3」在美國加利福尼亞州范登堡空軍基地發射成功。該衛星由EUMETSAT、NOAA、法國國家空間研究中心（CNES）、美國國家航空航天局（NASA）聯合研製。Jason-3上搭載的雷達高度計每10天能夠對地球上95%的無冰海洋進行探測。該系列衛星最早可以追溯到1992年發射的Topex/Poseidon衛星，從那時起的23年來，全球海平面升高了70毫米。Jason-3的海波和海洋表面形貌的測量值將成為海況、洋流數值預報及其他海洋氣象學和海洋學必不可少的數據。（來源：NOAA）

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