12月11日0時11分，我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星首發(fā)星風云四號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭成功發(fā)射。衛(wèi)星的成功發(fā)射，將進一步提高天氣預(yù)報準確率，顯著提升我國靜止軌道衛(wèi)星研制和空間觀測應(yīng)用能力。
原始監(jiān)測數(shù)據(jù)是現(xiàn)有衛(wèi)星60倍
風云四號由中國航天科技集團公司八院總研制，主要功能是對大氣、云層、空間環(huán)境進行高時間分辨率、高空間(三維)分辨率、高光譜分辨率觀測，為高精度的天氣分析和預(yù)報、短期氣候預(yù)測、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測、空間環(huán)境監(jiān)測預(yù)警等提供服務(wù)。
風云四號衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)總師張志清說，按照單星來比較，風云四號的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)是現(xiàn)在運行的風云2號的60倍，處理生成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)則是其160倍。
新的系統(tǒng)觀測能力顯著提高，不僅眼睛更銳利，空間分辨率最高達500米;反應(yīng)更敏捷，區(qū)域觀測時間分辨率可達1分鐘;光譜分辨率更高，可以看到更多的大氣和地物特征;視覺更獨特，可以監(jiān)測閃電，還可以剖析大氣，獲取大氣三維溫濕度結(jié)構(gòu)。
風云四號靜止氣象衛(wèi)星將在天氣監(jiān)測與預(yù)報、氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、航空和空間天氣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
提高短期臨近天氣預(yù)報的精度
據(jù)張志清介紹，目前氣象監(jiān)測手段有地面探空站、雷達、空中觀測，以及衛(wèi)星監(jiān)測等。
探空站間隔200公里左右，每天只探測兩次，格點大、頻次低，很難準確反應(yīng)大氣變化。并且探空只有陸地上有，海洋中則沒有。而自動氣象站只能觀測地面數(shù)據(jù)，雷達則只有在將要下暴雨、云層較厚的時候，信號才能反射回來，當晴空無云的時候，信號都散射掉了，無法回收。所以，這些因素決定了要發(fā)展靜止氣象衛(wèi)星。
風云四號衛(wèi)星則首次在靜止衛(wèi)星上裝載干涉式紅外大氣探測儀，將實現(xiàn)對我國及周邊地區(qū)1小時一次、間隔只有16公里的大氣溫濕分布的垂直探測，彌補陸地探空站點稀少、時間頻次有限的不足，將提高數(shù)值天氣預(yù)報特別是區(qū)域數(shù)值預(yù)報的精度，進一步提高短期臨近預(yù)報的精度。
看點
3.6萬公里外可測青海湖水0.1℃變化
風云四號衛(wèi)星選擇青海湖為定標場，需要在36000公里之外的赤道上空對湖水溫度的測量絕對誤差小于1℃，同時，當湖水溫度變化0.1℃時能夠準確感知出來。
成像儀可監(jiān)測霧霾時空變化
國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅介紹說，風云四號攜帶的高光譜分辨率成像儀觀測資料可以反演大氣氣溶膠光學厚度，監(jiān)測大氣污染物的時空變化。
張志清說，從目前觀測來看，PM2.5和PM10目前基本和污染氣體的分布密切相關(guān)，霧霾中有一定的污染。風云四號可以靜止在赤道上空，能夠?qū)λ采w的區(qū)域進行高頻次觀測，所以它能夠監(jiān)測到霧霾的時空變化，減弱還是增強。而低軌道的氣象衛(wèi)星，只有飛過來的時候才能監(jiān)測，當它下一次飛過來的時候，可能已經(jīng)隔了十幾個小時以上，因此這種衛(wèi)星對霧霾的觀測是一種平均量。風云二號成像儀只有5個通道，而風云四號有14個通道，能夠?qū)Υ髿夂偷匚锏母嗵卣鬟M行識別，從而提高反演精度。
臺風演變過程可全過程監(jiān)測
厄爾尼諾和拉尼娜是氣候預(yù)測的強信號之一，風云四號衛(wèi)星可密切監(jiān)測海表溫度的變化，為氣候監(jiān)測和預(yù)測提供有效的觀測依據(jù)。
在臺風分析和預(yù)報方面，能夠每分鐘對1000×1000公里的臺風區(qū)域進行觀測，可彌補目前在軌衛(wèi)星云圖分辨率和時間分辨率不夠高的缺點，為臺風定位、定強提供更可靠更精細的觀測資料，也必將成為研究和預(yù)報其發(fā)生、發(fā)展、演變和消亡整個生命史的有力工具。
釋疑
風云衛(wèi)星怎樣預(yù)報天氣？
張志清介紹，天氣預(yù)報的準確度，基于觀測的數(shù)據(jù)和數(shù)字預(yù)報的模式兩方面。目前天氣預(yù)報都是依靠數(shù)字天氣預(yù)報，把大氣動力學方程和熱力學方程寫出來，在計算機里進行推算。推算時，需要觀測數(shù)據(jù)作為邊界條件，觀測數(shù)據(jù)越精細(空間分辨率、時間分辨率、輻射精度等)，預(yù)報準確性越高。
我國天氣預(yù)報的衛(wèi)星云圖，都是風云系列氣象衛(wèi)星攝取的。衛(wèi)星云圖天氣預(yù)報動畫是由過去12幅衛(wèi)星云圖組成，每隔半小時或一小時一幅，通過圖像動畫讓觀看者更清楚地了解云團的移動變化。
氣象衛(wèi)星可分為太陽同步軌道氣象衛(wèi)星云圖和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。風云一號衛(wèi)星和風云三號衛(wèi)星就是太陽同步軌道氣象衛(wèi)星，風云二號衛(wèi)星和剛剛發(fā)射的風云四號衛(wèi)星是地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。
