高頻高精高靈敏——揭秘風云四號首顆業務星

新華社北京6月3日電  題：高頻高精高靈敏——揭秘風云四號首顆業務星

新華社記者胡喆、黃垚、張建松

6月3日凌晨，風云四號B星搭乘長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心成功發射。作為我國新一代靜止軌道氣象衛星風云四號系列衛星的首發業務星，風云四號B星將與在軌運行的風云四號A星組網協同工作。

風云四號B星由國家航天局負責衛星工程組織實施，中國氣象局為用戶部門。承擔業務使命的B星科技含量有何提升？它將如何更加精準地預報天氣？

預報員的“眼睛”

“與工作考核壽命5年的試驗星A星不同，風云四號B星作為業務衛星，設計和工作壽命均為7年，且各項性能指標要求更高。”中國航天科技集團八院風云四號總設計師董瑤海說，在繼承A星綜合探測能力優勢的基礎上，風云四號B星在高頻率、高分辨率、高靈敏度等方面能力將進一步提升。

據介紹，此次B星最新裝載的快速成像儀具備區域高時間分辨率和高空間分辨率監測能力。結合先進的靜止軌道輻射成像儀，B星在A星每5分鐘對我國及周邊區域成像1次的基礎上，能夠實現百萬平方公里區域1分鐘級連續觀測成像。

“這將幫助預報員更靈活地觀察臺風、暴雨等中尺度災害性天氣的結構及其演變的精細化動態，也讓短時強降水、颮線、雷暴等小尺度、短生命史、破壞性大的強對流天氣更容易被識別和捕捉。”風云氣象衛星工程副總設計師張志清說。

“以前氣象衛星提供什么產品，預報員就用什么產品。風云四號B星投入使用后，可以成為預報員的‘眼睛’。”張志清說，由需求驅動的智能觀測，將帶領氣象衛星業務從提供數據產品向快速響應預報服務需求轉變。

0.05攝氏度！精確感知大氣變化

除提高頻率外，風云四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度。它可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化，其溫度探測結果與真實值的偏差在0.5攝氏度以內，相比A星提高1倍。

“這將為區域數值天氣預報提供更高精度的初始場資料數據，提高對突發天氣的預報精度。”風云四號光學星地面系統副總設計師楊磊說，此次B星搭載的靜止軌道輻射成像儀還增加了一個7.24微米至7.6微米低層水汽通道，相當于在源頭加裝了一個高科技“探頭”。

“對預報員來說，低層水汽的快速變化對局地突發性對流系統的發生發展具有重要的指示意義，是預報預警的得力助手。”楊磊說，B星的靜止軌道干涉式紅外探測儀空間分辨率也從16千米提高到12千米。這就意味著探測的格點更細、能夠獲得更豐富的晴空大氣溫、濕度廓線數據，能夠更好地輔助氣象決策。

此外，研制團隊通過攻關，突破了大視場光學系統、亞角秒級高精度掃描控制等關鍵技術，能夠進一步為臺風觀測、臺風路徑預報、強對流天氣系統等分析和定位提供更加精細的觀測資料。

雙星“聯手”彌補觀測范圍不足

“風云家族早已被世界氣象組織納入全球業務應用氣象衛星序列，成為空間與重大災害國際憲章機制的值班衛星。風云氣象衛星正持續為118個國家和地區提供數據產品和服務。”中國氣象局局長莊國泰說，即將“入職”的風云四號B星，將與風云四號A星攜手拓展風云家族全球服務的“版圖”。

遙望星空，風云四號A星、B星雙星“聯手”，觀測范圍將西達印度洋、東逾太平洋國際日界線，不僅完全覆蓋我國國土面積，且囊括了西北太平洋、大洋洲等更廣闊區域。

“風云四號B星定點位置向東偏移后，觀測范圍擴至日界線以東，大大彌補了之前衛星在西北太平洋東側觀測范圍不足的缺點，能夠全面覆蓋我國責任海域，為全球臺風監測，特別為‘一帶一路’氣象服務提供有力的支撐。”中國氣象局臺風與海洋氣象中心副主任錢奇峰說。