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风云四号卫星正式交付用户投入使用 预测气象更准确
本报记者 付毅飞 付丽丽
微信启动画面中的地球，是1972年阿波罗17号飞船上的宇航员从45000公里外拍摄的，被称为“蓝色弹珠”。不过，25日17时，画面将换成风云四号A星从中国上空拍摄的地球照片。科技日报记者从国防科工局获悉，当日，风云四号卫星正式交付用户投入使用。
风云四号A星是我国静止轨道气象卫星从第一代(风云二号)向第二代跨越的首发星，于2016年12月11日发射，其正式交付标志着我国静止轨道气象卫星观测系统实现了更新换代。中国工程院院士许健民说，这是我国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星，其扫描成像辐射计可见光通道最高空间分辨率达到500米，可每15分钟对东半球扫描一次，最快每1分钟生成一次区域观测图像;首次实现了我国静止轨道闪电成像观测。创下的多个第一，使它成为了我国气象卫星界实力担当。
一颗卫星干两颗卫星的活儿
与风云二号相比，风云四号A星的观测时间分辨率提高了1倍，空间分辨率提高了6倍，新增加了大气温度和湿度的三维结构观测能力，原始观测数据量提高160倍，产品数量增加了3倍。
这要归功于其携带的四大“神器”——多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪、空间天气仪器包。同时也离不开SAST-5000卫星平台的支持。
卫星在轨运行需要安静、稳定的环境，而垂直探测仪器和成像观测仪器的相互干扰，一直是国际难题。欧洲一直将两者分别放在两颗卫星上工作。
“我国全新研制的SAST-5000卫星平台，采用力矩补偿技术、星地一体化图像导航与配准技术和隔震系统，解决了这一难题，实现了带有运动光学部件的多载荷同时工作。”风云四号卫星系统总师董瑶海说。
基于该平台，各载荷实现了和谐共处，多通道扫描成像辐射计进行高时空分辨率成像观测的同时，干涉式红外探测仪可以对大气进行垂直探测。相比欧洲同类卫星，风云四号A星一颗卫星干了两颗卫星的活儿。
长着“千里眼”，能够“抓闪电”
多通道扫描成像辐射计可谓风云四号A星的“千里眼”，它也是迄今为止我国静止轨道卫星最先进的辐射成像仪，覆盖了可见光至波长达13.8微米的甚长波红外波段，光谱通道增加到14个;能够每15分钟对东半球扫描一次，最高空间分辨率达到500米。
“对于36000公里高的静止轨道，500米精度意味着什么?相当于在几公里之外放置几盏烛光，任意时刻想要看哪个就能看哪个，而且看得清清楚楚。”董瑶海说，这一精度与美国新一代静止气象卫星GOES-R相当，比风云二号提高了6倍。
风云四号A星还搭载了我国首台星载闪电成像仪。它有广角镜头，可盯着中国及周边区域;它是个不休息的“摄影师”，时刻准备拍摄，每秒能拍摄500张照片，准确记录闪电的频次和强度。同时它还能智能地把闪电事件从大量照片中挑选出来。
让天气预报更精确
带着“高大上”的载荷，风云四号A星的应用却很接地气。什么时候下雨?在哪儿下雨?它让气象预报员增加了不少底气。
6月底至7月初的南方暴雨，在风云二号“眼中”是白花花的一片，而风云四号A星拍摄的云图，不仅能看到云的清晰结构，还能看到多层云、多种云，具备了解析暴雨天气不同层次水汽输送的新增能力。“这对预报降雨，乃至了解整个暴雨过程的发生发展都有极大作用。”中央气象台首席预报员许映龙说。
5月3日至7日，北方地区迎来最强沙尘。然而沙尘开始时，很多地面监测站并没有发现这种迹象。原因是在温带气旋作用下，沙尘被卷到了云层上面。但这一切并没有逃过风云四号A星的眼睛。“它能够对沙尘进行立体监测，把沙尘更加清晰地刻画出来，从而有效识别沙尘来源，判断其发生发展过程。”许映龙说。
记者了解到，风云四号卫星已被世界气象组织纳入全球对地观测气象卫星序列，将为我国及亚太地区防灾减灾和经济社会发展提供支撑保障。
