以前人们总抱怨天气预报怎么那么不准啊，说好的一场大雨呢？农民伯伯一脸失望的抱怨着。而且一场突如其来的强对流天气会对我们造成的伤害是不可估量的。天气预报数据对于我们来说是非常重要的。

内蒙古呼和浩特市玉泉区2020.06.22上午天气

中国气象研究的攻坚之路

没有气象卫星，预测天气准确度很低。我们古人对天气的把握基本都是靠24节气以及一些总结出来农谚来判断。比如：东虹日出西虹雨。但是一些极端的天气情况却没啥办法。就像1969年1月份在发生特克斯河的冰凌灾害，就是由于强降温天气预测不及造成了660多户牧民和2.6万头牲畜不同程度的伤害。于是中国人开始了自己的探索之路。

我国紧接着着手发射第一颗极地轨道卫星——“风云1号”A星，从这时起，拉开了我国气象卫星发射的序幕。但是研发过程中遇到了很大的困难，当时的中国在软件开发方面很薄弱，所以，在“风云号”发射前半年，我们一直在努力，最终我国开发出包括14个软件包的应用软件:卫星轨道预报、卫星资料预处理、海面温度反演、大气探测资料反演、专业服务处理、风云号 卫星性能在轨测试和检验、数据存档和分发处理等。经过艰苦努力，1988年9月7日凌晨4时30分19秒，我国第一颗自主研制的极轨气象卫星 “风云一号”A星成功发射，准确进入太阳同步轨道。可惜的是。它在运行时由于姿态失控，风云1号”A星卫星工作了39天。但是也是我们迈出的一大步！后期又发射了B、C、D三颗风云号卫星，不过现在已经相继退役了。

肩负重任的第二代极地卫星——“风云三号”

风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星，它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术上向前跨进了一大步，具有质的变 化，具体要求是解决三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、多光谱的大 气、地表和海表特性参数。风云三号D星（FY-3D）上装载了10 台套先进的遥感仪器，除了微波温度计、微波湿度计、微波成像仪、空间环境监测仪器包和全球导航卫星掩星探测仪等5台继承性仪器之外，红外高光谱大气探测仪、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪、电离层光度计为全新研制、首次上星搭载。核心仪器中分辨率光谱成像仪进行了大幅升级改进，性能显著提升。风云三号卫星主要用于有关大雾、冰凌、积雪覆盖、水情、火情等方面的监测服务。

风云三号卫星发射

我国的定点观测“侦察兵”静止卫星。

极地轨道卫星的缺点是，不能对地球上某一点进行持续观测，这通常要靠地球静止轨道卫星来实现。现在我国的静止卫星先后已经由“风云2号”发展到了“风云4号”。目前在轨的“风云四号”卫星主要探测仪器为10通道二维扫描成像仪、干涉型大气垂直探测器、闪电成像仪、CCD相机和地球辐射收支仪，地球圆盘图成像时间为15分钟。

风云四号卫星拍摄中国区云图，图片来源于:国家卫星气象中心官网

静止气象卫星实时资料在天气监测和预警业务应用中高时效性极端重要，为保障省级气象部门能够实时业务化获取气象卫星实时观测数据，建设卫星数据直收站是解决卫星资料播发的手段之一。

风云四号卫星拍摄全圆盘云图，图片来源于:国家卫星气象中心官网

为了满足对静止气象卫星数据高时效性要求用户的应用，将在全国各省气象局设立高速数据接收利用站。风云四号数据广播系统采用DVB/S2体制广播数据，国内外用户主要用7.3米天线接收其广播的HRIT-H 12Mbps数据、HRIT-V1 10Mbps数据，用2.4～3米天线接收HRIT-V2 1Mbps数据。同时，为了保证利用小型天线对卫星数据的便利获取和利用，继续通过风云四号卫星广播LRIT信息。风云四号的数据收集系统，可以收集卫星覆盖区内安装在高山、沙漠、湖泊、森林、海洋、飞机等上的数据收集平台采集的信息。

图片来源：国家卫星气象中心官网

展示我国气象发展的腾飞之路

晨昏轨道卫星——国际气象技术领先地位的标志。现在世界各国的卫星观测时间要么集中在上午10点左右，要么集中在午后13点左右，从数值天气预报模式同化要求来看，每6小时同化时间窗内全球总有2-3条轨道的卫星观测空白区。这个时间段的观测很明显不足。如果能发射晨昏轨道卫星的话就可以有效补充了6小时同化窗内卫星观测资料的空白，对南北半球预报和洲际尺度的区域预报有积极的贡献。晨昏轨道卫星弥补了全球观测资料的不足，上午卫星（ETC 10:00左右）、下午卫星（ETC 13:00左右）、晨昏轨道卫星三星组网观测可以使6小时同化窗内卫星资料100%全球覆盖，对4-7天500hPa位势高度的预报半球尺度（北半球）提高2-3个百分点，区域尺度（北美洲）提高2-10个百分点。

美国的Metop气象卫星

未来中国将发射全球首颗晨昏轨道极轨气象卫星，预计这颗卫星将于2020年底具备出厂条件。预计这颗晨昏轨道气象卫星将于2020年底具备出厂条件并将择机发射。成功发射后，该星将成为世界首颗晨昏轨道气象卫星，届时中国将成为世界首个同时具备在晨昏轨道、上午轨道、下午轨道进行全球全天时全天候高光谱三维定量遥感的国家，实现4小时全球范围极轨气象卫星数据探测的更新，进一步支撑和提升全球数值天气预报水平。期待我们国家早日完成使命。

本文参加#科学V计划# ，为作者原创内容。

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