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风云四号卫星发射成功 天气预报准度将大幅提高(2)

2016-12-12 01:45:53    京华时报  参与评论()人

通过不断讨论、验证,最终采用了SpaceWire和高低速总线相结合的模式,突破了静止轨道气象卫星大数据量传输的瓶颈。同时采用了严格的空间防静电设计、光学部件的防污染设计、多活动部件的可靠性与寿命设计等,大大提高了卫星的“身体素质”。

新载荷

把地面隔振平台“搬到”太空

风云四号“最牛”的地方不仅在于搭载了许多先进的观测仪器,更在于将一种对观测环境要求极为“严苛”的仪器,与其他仪器一起搭载在同一颗卫星上,这就是干涉式大气垂直探测仪。

干涉式大气垂直探测仪是一种类似于给大气“做CT”的先进仪器,但使用起来也极为“娇贵”。一个细小的振动——哪怕只是在卫星边上吹一口气,就会导致产生无法甄别或消除的谱线,使得光谱性能退化。因此,该仪器在地面上使用,需专门为它建造一个超静隔音的地下室。在开放的太空使用,为了防止其他仪器振动和噪音干扰,欧洲计划专门为它发射一颗卫星。

在国际上,风云四号首次在单星上同时搭载多通道扫描成像辐射计和干涉式大气垂直探测仪,首次同时实现二维成像观测和大气垂直分层三维观测,实现国外两颗星达到的功能。

为克服微振动的影响,研制团队对风云四号上的10多个转动部件的振动特性与传递路径,进行了深入分析和试验,提出了微振动测量与抑制的方法。并在此基础上,在国内率先实现了振源隔振装置和有效载荷隔振装置的工程化,使卫星平台对敏感载荷的振动干扰,降低到0.1mg(用手轻轻击桌面的振动量级约为300mg)。这相当于把地面的隔振平台,直接“搬到”了太空。

此外,卫星装载的我国自主研制的闪电成像仪一秒钟可拍摄500张闪电图,对强对流天气进行监测与跟踪,提供闪电灾害预警。

卫星云图对天气预报到底有何用?

根据方程运算获取未来天气预报

记者从航天科技集团公司八院获悉,气象卫星主要是通过卫星装载的各种探测仪器获得不同的卫星气象云图与遥感数据,然后通过云图反演出其他参数,并应用到天气预报模式中,再根据方程的运算得到未来的天气。

卫星云图在天气预报中常常被使用说明天气情况,花花绿绿的卫星云图为识别不同天气系统,确定他们的位置,判别天气系统的发展阶段及其未来的演变趋势,如估计台风中最大风速,以及估计对流云的降水强度等基础。这些卫星云图都是由气象卫星从太空不同的位置对地球表面进行拍摄,并通过卫星将大量的观测数据传回地面站,然后将这些数据合成精美的云图照片。

例如,中央电视台气象预报的卫星云图,就是风云系列气象卫星摄取的。每天大家看到的卫星云图天气预报动画是由过去12幅卫星云图组成,每隔半小时或一小时一幅,通过图像动画让观看者更清楚地了解云团的移动变化。

风云四号卫星正式投入业务运行后,将逐步接替风云二号卫星提供更加及时和高精度的观测数据,进一步提高天气预报的准确率。而目前在轨运行的风云三号卫星则为全球气候变化和大气环境监测提供了重要观测数据。

据统计,风云气象卫星的云图每年被数以亿计的引用,成为了国内最大的遥感卫星数据库,全球90多个国家和地区使用风云卫星数据。随着风云卫星的发展,我国天气预报的准确率从上世纪70年代的约50%,提高到了现在的90%。

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