解密能夠?qū)崿F(xiàn)對全球二氧化碳的探測的風(fēng)云三號D星新才藝

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11月15日，“風(fēng)云三號”D星從太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空，風(fēng)云衛(wèi)星家族又添“新丁”。

要是沒點兒真本事，哪敢在世界舞臺上閃亮登場。這回，“風(fēng)云三號”D星搭載了10臺對地遙感觀測儀器，其中，5臺核心遙感儀器充分繼承已在軌氣象衛(wèi)星的成熟技術(shù)，并在原有基礎(chǔ)上進一步提升性能，1臺升級換代儀器和4臺全新研制儀器帶來的“新才藝”，讓這顆探測全球大氣的“超級慧眼”在世界舞臺上底氣倍增。

性能優(yōu)化升級 打造探測全球大氣的“超級慧眼”

之所以把“風(fēng)云三號”D星稱作是探測全球大氣的“超級慧眼”，是因為它是目前國內(nèi)光譜分辨率最高的對地觀測衛(wèi)星之一，搭載的多臺高分辨率成像儀能極大地增強對地球大氣動力、熱力參量和溫室氣體的捕獲能力。

很難想象，面對波長只有約600納米（1納米=10^-9米）的可見光，新增的紅外高光譜大氣探測儀和高光譜溫室氣體監(jiān)測儀依然能分成幾百乃至上千個通道，將不同譜線的可見光吸收探測。它們極大地提升了“風(fēng)云三號”D星對高空大氣的層析能力。

其中，紅外高光譜大氣探測儀能夠像CT機那樣，對晴空大氣三維結(jié)構(gòu)進行“切片”處理，窺探其中的溫度、濕度三維結(jié)構(gòu)；高光譜溫室氣體監(jiān)測儀則能夠?qū)崿F(xiàn)對全球二氧化碳的探測。

此外，“風(fēng)云三號”D星還新增了兩臺與空間環(huán)境監(jiān)測密切相關(guān)的儀器——廣角極光成像儀和電離層光度計。

其中，廣角極光成像儀為“風(fēng)云三號”D星帶來了一項新技能——對兩極極光強度和范圍進行監(jiān)測。眾所周知，大于70°緯度的極區(qū)會有極光，而極光與電場、磁場密切相關(guān)，觀測極光活動可以了解高層大氣高能粒子、電場、磁場變化情況。

電離層光度計則側(cè)重于監(jiān)測電離層電場狀態(tài)，它能反演高層大氣電子濃度的垂直分布，測量氧氣原子和氮氣分子的極紫外波段氣輝輻射強度。

廣角極光成像儀和電離層光度計相互補充，實時洞察高層電場、磁場以及高能粒子等空間天氣參數(shù)變化，為空間天氣預(yù)報提供有力支撐，減少空間天氣對航天、航空、通信和導(dǎo)航定位等活動的影響，保障人類健康。

對標(biāo)世界一流 “風(fēng)云”三分天下

近年來，全球極端天氣愈加頻繁，而極軌氣象衛(wèi)星肩負的最重要的使命就是解決全球數(shù)值預(yù)報模式初始場資料的問題，因此世界各國都在加快極軌氣象衛(wèi)星的升級換代。

在這樣的背景下，我國“風(fēng)云”系列氣象衛(wèi)星已經(jīng)與美國、歐洲氣象衛(wèi)星成為世界公認的氣象衛(wèi)星界的“三駕馬車”，共同服務(wù)世界各國的天氣預(yù)報。

從“風(fēng)云三號”D星搭載的儀器，便能看出其對標(biāo)世界一流的特點：廣角極光成像儀不僅在全國首次實現(xiàn)從太空觀測極光，也是世界上首個低軌道大視場極光成像儀；電離層光學(xué)儀器則是繼美國氣象衛(wèi)星搭載之后再度亮相太空（但美國衛(wèi)星因白天監(jiān)測功能失效，未完全成功）。

與美國發(fā)射的GOES系列氣象衛(wèi)星相比，“風(fēng)云三號”D星定量化程度相當(dāng)，但觀測項目類型更多，手段更加豐富。正因為這些卓越的性能，“風(fēng)云三號”系列衛(wèi)星獲得的氣象資料得以在全球廣泛應(yīng)用。其獲取的相關(guān)資料已在歐洲中期數(shù)值預(yù)報中心實現(xiàn)業(yè)務(wù)化應(yīng)用，在英國、日本、韓國等國的預(yù)報中心也扮演著不可或缺的角色。

（原題為《解密“風(fēng)云三號”D星新才藝》） ??