解密“风云三号”D星的那些新才艺-中国气象局
“风云三号”系列卫星的目标是实现在全球大气和地球物理要素的全天候、多光谱和三维观测，主要为中期数值天气预报提供气象参数，并为气象防灾减灾、气候资源普查和气候变化应对、军事气象应用、农林牧渔等领域应用服务提供全球及地区的气象信息，为国家生态文明建设、一带一路战略的实施保驾护航。
“风云三号”D星是我国最先进的第二代极轨气象卫星的第二颗业务卫星，它将接替B星作为我国太阳同步下午轨道天基气象观测的主业务卫星，王者好莱坞与风云三号C星共同组网进一步强化我国极轨气象卫星上、下午星组网观测的业务布局，大幅提升全球大气参数探测能力。
风云三号D星载荷。图片来源：国家卫星气象中心
故事是这样开始的······
11月15日，“风云三号”D星从太原卫星发射中心升空，风云卫星家族又添“新丁”。
要是没点儿真本事，哪敢在世界舞台上闪亮登场。这回，“风云三号”D星搭载了10台对地观测遥感仪器，其中，5台核心遥感仪器充分继承已在轨气象卫星的成熟技术，并在原有基础上进一步提升性能，1台升级换代的仪器和4台全新研制仪器带来的“新才艺”让这颗探测全球大气的“超级慧眼”在世界舞台上底气倍增。
性能优化升级 打造探测全球大气的“超级慧眼”
之所以把“风云三号”D星称作是探测全球大气的“超级慧眼”，是因为它是目前国内光谱分辨率最高的对地观测卫星之一，搭载的多台高分辨率成像仪能极大地提高对地球大气动力、热力参量和温室气体的捕获能力。
很难想象，面对波长只有约600纳米（1纳米=10^-9米）的可见光，新增的红外高光谱大气探测仪和高光谱二氧化碳监测仪依然能分成几百乃至上千个通道，将不同谱线的可见光吸收探测。它们极大地提升了“风云三号”D星对高空大气的层析能力。
其中，红外高光谱大气探测仪能够像CT切片机那样，对晴空大气三维结构进行“切片”处理，窥探其中的温、湿度三维结构；高光谱二氧化碳监测仪则能够实现对全球二氧化碳的探测。
此外，“风云三号”D星还新增了两台与空间环境监测密切相关的仪器——广角极光成像仪和电离层光度计。
其中，广角极光成像仪为“风云三号”D星带来了一项新技能——对两级极光强度和范围进行监测。众所周知，大于70°纬度的极区会有极光，而极光与电场、磁场密切相关，观测极光活动可以了解高层大气高能粒子、电场、磁场变化情况。
电离层光度计则侧重于监测电离层电场状态，它能反演高层大气电子浓度的垂直分布，测量极紫外气辉强度。
对标世界一流 “风云”三分天下
近年来，全球极端天气愈加频繁，而极轨气象卫星肩负的最重要的使命就是解决全球数值预报模式初始场资料的问题，因此世界各国都在加快极轨气象卫星的升级换代。
飓风厄玛卫星云图
在这样的背景下，我国风云系列气象卫星已经与美国、欧洲气象卫星成为世界公认的气象卫星界的三驾马车，共同服务世界各国的天气预报。
从“风云三号”D星搭载的仪器，便能看出其对标世界一流的特点：广角极光成像仪不仅在全国首次实现从太空观测极光，也是世界上首个低轨道大视场极光成像仪；电离层光学仪器则是继美国气象卫星搭载之后再度亮相太空（但美国卫星因白天监测功能失效，未完全成功）。
与美国最新发射的GOES系列气象卫星相比，“风云三号”D星定量化程度相当，但观测项目类型更多，手段更加丰富。正因为这些卓越的性能，“风云三号”系列卫星获得的气象资料得以在全球广泛应用。其获取的相关资料已在国际上最好的数值天气预报模式中心——欧洲中期天气预报中心实现业务化应用，在英国、日本、韩国等国的预报中心也扮演着不可或缺的角色。
文章来源｜中国气象报社
作者｜中国气象报记者崔国辉
图片来源｜国家卫星气象中心中国天气网
责任编辑｜大淼
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