风云三号卫星升空提高中期天气预报准确度

　　6月3日，中国气象局国家卫星气象中心主任杨军和同事一道来到机房，打开仪器，接收来自风云三号卫星(下称FY-3)发来的云图，此时距离5月27日成功发射时间已经7天。这颗卫星的测试时间约4-6个月，设计寿命为3年。

　　从1988年9月我国成功发射了风云一号气象卫星以后,中国先后发射了以风云命名的系列气象卫星8颗，目前“风云一号”D星和“风云二号”C星、D星在轨稳定运行。

　　从短期预报到中期预报

　　气象卫星的主要任务是提供天气预报，但中国目前主要提供的是短期预报，对于3天以上的中期天气预报，准确度大大降低。比如，对今年初发生在我国南方的罕见冰雪灾害，气象预警能力就还存在提高空间。

　　中国工程院院士、风云三号遥感仪器顾问、 原风云一号卫星负责人龚惠兴分析说，“中国中期天气预报只能做到4-5天，而世界上做得好的可以7-8天。”

　　目前，风云卫星系列有极地轨道和地球同步轨道的气象卫星两种，最先发展的第一代极地轨道卫星，从1988年到今年，共发射了4颗。FY-3属于第二代极轨气象卫星。

　　龚惠兴透露，最早发射的极地轨道卫星，以可见红外的扫描辐射计为主要载荷，既可以成像，也可以测量辐射强度。该辐射计通过展示地球大气的比如云图等二维图象，对于提供24至72小时的短期天气预报，观测水灾、海岸、河水、农作物等，都有很多运用，但对于3天以上的天气预报，准确度有限。

　　天气预报按照时间的长短划分为短时、短期、中期和长期天气预报四种，其中，短期预报是指对未来72小时内逐日天气预报，中期预报一般是指3-15天内的预报，也有认为是指3-30天之内的预报。龚惠兴指出，目前，FY-3先定的预报目标是最长15天。

　　FY-3的发射，其中一大任务就是促进中期预报的准确度提高。

　　提高预报准确度

　　专家指出，FY-3的一大改进就是其探测仪器实现对于大气温度、湿度、压力、风力等参数的三维探测，从而将大大提高天气预测的准确度，使得中期预报成为可能。

　　国家卫星气象中心研究员、风云三号卫星地面应用系统总师董超华告诉本报记者，FY-3是第二代极地轨道卫星，相应的，给地面应用系统带来了很大难度，一是规模要求大，二是技术要高。

　　董超华透露，1988年我国第一颗极地卫星，只有1个仪器，5个光谱通道。到风云一C和风云一D，也是1个仪器，但有10个探测通道。目前，FY-3则拥有11个仪器，100个探测通道。

　　风云一号采用的就是一种二维成像仪器。而FY-3在成像仪器基础上，又增加了大气探测仪器，从而使FY-3在红外、可见光的基础上，新增了微波和紫外相关仪器，使得光谱范围大大扩大，实现了对大气的温度、湿度、压力、风力等参数的三维观测，对于地球环境、大气等参数的综合探测能力大大增加。

　　龚惠兴指出，要做中期天气预报，光看图不行，还必须用数值天气预报，方法是把地球的温度、压力、风向、水气等等这些参数用方程组来描述。通过对于全球大气运动的动力方程以及热力学方程用计算机求解，可以得出较长时间的天气变化趋势。

　　而这个工作，还必须知道大气从地面到高空的温度、湿度、压力、风向等的一些特殊的变化。所以，为了天气中长期预报的目的，必须解决大气从地面到高空的温度、水气、压力、风向等等一些参数的立体分布。

　　目前，部分探测仪器尚未打开。这些仪器陆续工作之后，通过测量、标定、试运行等，“对于提高我国的天气预报，特别是中期数值天气预报的准确度是非常有利的。”龚惠兴称。

　　董超华称，因为空间分辨率比较高，仪器比较多，可以对降水、云的性质和类型等进行分析，对于大气热力状况也可以做精细化的分析，这样不仅可以提高天气预报的精确性，同时可以对大气的成分，比如臭氧、紫外等，提供分析资料。

　　“FY-3对于提高气象预报的最大科学性就是探测大气物理参数，以及图像。有了云图跟大气的三维的物理参数，我们知道了大气的物理现状，然后预测将来的发展。”龚惠兴说。

　　不过，国家卫星气象中心主任杨军告诉记者，FY-3是否对气象监测实现新的突破，目前还在测试阶段，还不好下定论。

　　地面应用系统的相应变化

　　气象卫星通过地面应用系统来接收信号，此外还承担处理、传输、存档、对外服务等功能。

　　据董超华透露，该系统目前已经初具规模：在原来的基础上，为配合FY-3，系统新增了佳木斯和瑞典地面站，从而有3个国内地面站和1个国外地面站，这对于数据使用实效会有比较大的提高。新增地面站建成后投入使用的时间已达一年多。

　　“从目前接收的数据来看，这几个站功能和性能都算是不错的，接收的质量还不错。当然，详细的，因为我们还有一个在轨测试，还会进行进一步的评价。”董超华说。

　　据董超华透露，地面应用系统等在轨测试4-6个月以后，会对于卫星状态、功能等进行评价。而真正的运用要在测试之后，进入试运行，之后是业务运行，不断提供产品，实现更多的用途。

　　目前，在人类所有自然灾害之中，由气象直接引起的灾害或者间接引起的次生灾害大概占总灾害的90%。比如，泥石流和滑坡都是由下雨引起的。

　　董超华说，气象卫星可以对环境进行监测，尤其，它对于探测的空间分辨率从1公里增加为250米。因而对灾区的大气中的云、植被、水气等的探测还是提高了。记者 简尚波