風雲四號衛星可監測霧霾 將提高天氣預報準確率

2020-12-19 搜狐網

風雲四號衛星效果示意圖。

  新京報訊 昨日0時11分,我國新一代靜止軌道氣象衛星首發星風雲四號在西昌衛星發射中心由長徵三號乙運載火箭成功發射。衛星的成功發射,將進一步提高天氣預報準確率,顯著提升我國靜止軌道衛星研製和空間觀測應用能力。

  原始監測數據是現有衛星60倍

  風雲四號由中國航天科技集團公司八院總研製,主要功能是對大氣、雲層、空間環境進行高時間解析度、高空間(三維)解析度、高光譜解析度觀測,為高精度的天氣分析和預報、短期氣候預測、環境和災害監測、空間環境監測預警等提供服務。

  風雲四號衛星地面應用系統總師張志清說,按照單星來比較,風雲四號的原始監測數據是現在運行的風雲2號的60倍,處理生成的產品數據則是其160倍。

  新的系統觀測能力顯著提高,不僅眼睛更銳利,空間解析度最高達500米;反應更敏捷,區域觀測時間解析度可達1分鐘;光譜解析度更高,可以看到更多的大氣和地物特徵;視覺更獨特,可以監測閃電,還可以剖析大氣,獲取大氣三維溫溼度結構。

  風雲四號靜止氣象衛星高時空解析度成像資料、閃電監測資料、大氣三維溫溼度探測資料和空間天氣監測資料將在天氣監測與預報、氣象防災減災、應對氣候變化、生態環境監測、航空和空間天氣等領域得到廣泛應用。

  提高短期臨近天氣預報的精度

  據張志清介紹,目前氣象監測手段有地面探空站、雷達、空中觀測,以及衛星監測等。

  探空站間隔200公裡左右,每天只探測兩次,格點大、頻次低,很難準確反應大氣變化。並且探空只有陸地上有,海洋中則沒有。而自動氣象站只能觀測地面數據,雷達則只有在將要下暴雨、雲層較厚的時候,信號才能反射回來,當晴空無雲的時候,信號都散射掉了,無法回收。所以,這些因素決定了要發展靜止氣象衛星。

  風雲四號衛星則首次在靜止衛星上裝載幹涉式紅外大氣探測儀,將實現對我國及周邊地區1小時一次、間隔只有16公裡的大氣溫溼分布的垂直探測,彌補陸地探空站點稀少、時間頻次有限的不足;再輔以高密度雲導風資料,水汽等高精度定量監測產品,將提高數值天氣預報特別是區域數值預報的精度,進一步提高短期臨近預報的精度。

  看點

  1 3.6萬公裡外可測青海湖水0.1℃變化

  風雲四號衛星選擇青海湖為定標場,需要在36000公裡之外的赤道上空對湖水溫度的測量絕對誤差小於1℃,同時,當湖水溫度變化0.1℃時能夠準確感知出來。

  風雲四號衛星系統總師董瑤海說,他前幾年去歐洲談合作的時候,歐洲有一個測量儀器,叫角編碼器,對方開價要5000萬歐元。我們的技術專家團隊開展了自主研究,風雲四號的這些技術,是我國科學家用5年的時間突破的。

  國防科工局系統工程司副司長趙堅介紹,風雲四號衛星首次使用了全新研製的SAST5000平臺,實現了高空對地球的24小時凝視,對地觀測時間利用率接近80%,將為穩定的氣象業務觀測提供有效支撐,總體達到國際先進水平。

  與風雲二號相比,掃描輻射計從5通道增加到14通道,覆蓋3個可見光和11個短波紅外、中波紅外和長波紅外等波段,通道數量提升近3倍。同時,成像時間解析度提高一倍,單星即可完成風雲二號雙星組網才能實現的15分鐘全圓盤成像,區域觀測能力超過風雲二號,只需1分鐘。

  2 成像儀可監測霧霾時空變化

  國防科工局系統工程司副司長趙堅介紹說,風雲四號攜帶的高光譜解析度成像儀觀測資料可以反演大氣氣溶膠光學厚度,監測大氣汙染物的時空變化,這是靜止氣象衛星的最大特點,為汙染監測及防控提供重要數據。

  張志清說,從目前觀測來看,PM2.5和PM10目前基本和汙染氣體的分布密切相關,霧霾中有一定的汙染。風雲四號可以靜止在赤道上空,能夠對它覆蓋的區域進行高頻次觀測,所以它能夠監測到霧霾的時空變化,減弱還是增強。而低軌道的氣象衛星,只有飛過來的時候才能監測,當它下一次飛過來的時候,可能已經隔了十幾個小時以上,因此這種衛星對霧霾的觀測是一種平均量。風雲二號成像儀只有5個通道,而風雲四號有14個通道,能夠對大氣和地物的更多特徵進行識別,從而提高反演精度。

  當然,趙堅說,雖然風雲四號對汙染物的監測能力提高了,但是真正要實現大氣環境,如汙染物的分布、顆粒物濃度的監測,還需要研製新的氣象衛星和有效載荷。目前,後續規劃中有兩顆衛星在這方面有特殊效果,一個是大氣環境監測衛星,另一個是陸地生態系統碳監測衛星,這兩顆衛星可以通過雷射主動探測大氣中汙染物濃度。

  3 颱風演變過程可全過程監測

  厄爾尼諾和拉尼娜是氣候預測的強信號之一,風雲四號衛星可密切監測海表溫度的變化,為氣候監測和預測提供有效的觀測依據。風雲四號衛星觀測範圍覆蓋整個西太平洋和印度洋海域,可以密切監測海表溫度的變化,可以為氣候監測和預測提供有效的觀測依據。

  在颱風分析和預報方面,能夠每分鐘對1000×1000公裡的颱風區域進行觀測,高頻次的500米解析度的圖像可以提供颱風雲結構及其演變的精細化動態信息,特別是對颱風眼區的監測,可彌補目前在軌衛星雲圖解析度和時間解析度不夠高的缺點,為颱風定位、定強提供更可靠更精細的觀測資料,也必將成為研究和預報其發生、發展、演變和消亡整個生命史的有力工具。

  釋疑

  風雲衛星怎樣預報天氣?

  張志清介紹,天氣預報的準確度,基於觀測的數據和數字預報的模式兩方面。目前天氣預報都是依靠數字天氣預報,把大氣動力學方程和熱力學方程寫出來,在計算機裡進行推算。推算時,需要觀測數據作為邊界條件,觀測數據越精細(空間解析度、時間解析度、輻射精度等),預報準確性越高。

  據了解,隨著風雲衛星的發展,我國天氣預報的準確率從上世紀70年代的約50%,提高到了現在的90%。

  我國天氣預報的衛星雲圖,都是風雲系列氣象衛星攝取的。衛星雲圖天氣預報動畫是由過去12幅衛星雲圖組成,每隔半小時或一小時一幅,通過圖像動畫讓觀看者更清楚地了解雲團的移動變化。

  氣象衛星可分為太陽同步軌道氣象衛星雲圖和地球靜止軌道氣象衛星。風雲一號衛星和風雲三號衛星就是太陽同步軌道氣象衛星,風雲二號衛星和剛剛發射的風雲四號衛星是地球靜止軌道氣象衛星。

  本版採寫/新京報記者 李玉坤

news.sohu.com false 新京報 http://epaper.bjnews.com.cn/html/2016-12/12/content_663755.htm?div=-1 report 3225 風雲四號衛星效果示意圖。新京報訊昨日0時11分,我國新一代靜止軌道氣象衛星首發星風雲四號在西昌衛星發射中心由長徵三號乙運載火箭成功發射。衛星的成功發射,將進一步

相關焦點

  • 風雲三號D衛星發射成功 可延長天氣預報時效2-3天
    澎湃新聞從中國氣象局獲悉,2017年11月15日2時35分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號丙運載火箭,成功將「風雲三號D」氣象衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道。風雲三號D搭載了紅外高光譜大氣垂直探測儀,這臺儀器採用了目前國際上最先進的傅立葉幹涉探測技術,可以提高大氣溫度和大氣溼度廓線反演精度1倍以上,極大提升對我國中長期數值天氣預報的支撐能力,並將天氣預報的有效時效延長2-3天。「風雲三號」氣象衛星是我國第二代極軌氣象衛星,可實現全球、全天候、多光譜、三維、定量遙感。
  • 預報準確率提高40%,百度智能雲加持的重慶天氣預報來了!
    7月18日,在重慶市氣象局舉行智慧氣象發展媒體見面會,通報了與百度智能雲共同打造的智慧氣象「四天」系統建設成果。經過一年多的探索,雙方目前在天樞?智能探測系統、天資?智能預報系統、知天?智慧服務系統、御天?智慧防災系統等方面取得了階段性成果。  2018年,在氣溫降水趨勢預測上,相對傳統預測,智能預測的月氣溫評分提高了4分,月降水提高了12分。短時預報短時預報的正確率提高了40%。
  • 預報準確率提高40%,百度智能雲加持的重慶天氣預報來了
    2018年,在氣溫降水趨勢預測上,相對傳統預測,智能預測的月氣溫評分提高了4分,月降水提高了12分。短時預報短時預報的正確率提高了40%。冰雹、雷暴大風等強對流天氣,來得快,去得也快,一直是天氣預報的難點,重慶市氣象局對2019年幾次冰雹、雷暴大風強對流天氣的預報命中率居然達到100%,做到了「天有可測風雲」,能更及時進行暴雨防災預警。
  • 外國天氣預報離不了中國衛星 揭秘我國氣象衛星到底多強大?
    「風雲三號」D星的在軌運行將使我國全球數值天氣預報模式預報精度再提高3%左右,預報時效延長2到3天左右,可使登陸颱風等高影響天氣預報時效提前到5至7天。世界氣象組織空間計劃衛星事務諮詢專家蒂爾曼·莫爾說,「風雲三號」D星諸多方面探測能力得到升級,對提高天氣預報水平有重要作用,期待衛星投入業務運行後進一步提升中國預報能力;世界氣象組織空間計劃高級顧問米凱爾·羅登伯格則認為,「風雲三號」D星在優化全球數值天氣預報方面潛力巨大,特別是衛星攜帶的紅外高光譜大氣探測儀的性能可與美國氣象衛星搭載的交叉跟蹤紅外探測器媲美,對於提高天氣預報水平意義深遠
  • ...載荷,氣象衛星,天氣預報,成像,輻射計,中國,上海,衛星,光譜...
    從單一遙感成像到地球環境綜合探測  風雲三號氣象衛星是為滿足中國天氣預報、氣候預測和環境監測等方面迫切需求而建設的新一代極軌氣象衛星。1994年「新一代極軌氣象衛星」列入航天技術「九五」規劃,2000年11月國務院正式批准立項「風雲三號氣象衛星」。風雲三號的目標是獲取地球大氣環境的三維、全球、全天候、多光譜、定量、高精度資料。
  • 中國將全新研製靜止軌道微波探測衛星和降水測量雷達衛星
    視頻:中國在西昌成功發射風雲二號H氣象衛星來源:中國新聞網中新社北京6月5日電 (記者 孫自法)中國風雲二號衛星工程最後一顆衛星風雲二號H星5日晚在西昌發射成功。國家國防科技工業局、國家航天局系統工程司副司長趙堅透露,中國後續已規劃11顆與氣象事業緊密相關的衛星,包括全新研製1顆靜止軌道微波探測衛星和2顆降水測量雷達衛星。他在接受媒體採訪時表示,風雲二號H星對確保中國靜止軌道氣象衛星業務的連續穩定和向第二代靜止軌道氣象衛星風雲四號平穩過渡具有重要意義。
  • 風雲四號衛星雲圖在蒙古國天氣會商中應用
    中國氣象報記者盧健報導9月19日10時,在蒙古國國家氣象與環境監測局全國天氣會商室,當地預報員利用衛星天氣應用平臺(SWAP),順利完成了最新時次「風雲四號」衛星雲圖的快速調用和分析。這是中國新一代靜止軌道氣象衛星「風雲四號」衛星雲圖在蒙古國全國天氣會商中首次亮相。9月19日,「風雲四號」衛星雲圖首次亮相蒙古國國家氣象與環境監測局,蒙古國國家氣象與環境監測局局長恩克圖夫欣·賽布吉德和副局長巴特圖勒嘎·巴特在現場參加會商。
  • 中國氣象局:「十三五」時期災害性天氣預警準確率提升3.5%
    2.28%,災害性天氣預警準確率提升3.5%。據了解,截至今年10月,暴雨預警準確率達到89%,強對流天氣預警時間提前至38分鐘;颱風路徑預報24小時誤差減小到65公裡,穩居國際先進行列; PM2.5、臭氧汙染氣象條件預報時效提高到15天;對拉尼娜、厄爾尼諾等氣候事件的預測能力接近世界先進水平;天氣預報覆蓋「一帶一路」沿線243個城市。
  • 科普|天氣預報為何越來越準?
    並且,地面氣象要素實現自動觀測,高空探測站使用L 波段探空系統和國產GPS 探空系統,建成了新一代都卜勒天氣雷達監測網,飛機氣象觀測和地基遙感探測系統發展迅速,全國雷電監測網初步建成,農業氣象觀測站網正在優化調整,氣象應急移動觀測系統發展迅速,以及氣候觀測系統建設得到大力推進。這個系統不僅為天氣預報、氣候預測和災害監測提供了觀測基礎,而且為大氣科學和全球氣候變化研究提供了資料支持。
  • 中國「風雲二號」07星研製有六大技術改進-風雲二號,掃描輻射計...
    ;四是採用先進的空間環境監測器;五是數據收集轉發系統的數據速率由100pbs(比特)提高至600pbs;六是衛星壽命由3年提高為4年。  徐博明介紹說,作為靜止軌道氣象衛星「風雲二號」的後續星,「風雲二號」07星主要功能與之前衛星一致,主要包括獲取白天可見光、晝夜紅外雲圖及水汽分布圖;進行展寬雲圖、低速率信息轉發,供中外地面資料站接收使用;收集氣象、海洋、水文等部門數據收集平臺的觀測數據;進行空間環境監測,為衛星工程和空間環境科學研究獲取監測數據。
  • 四問天氣預報準確率(系列報導)
    每個環節都存在某些不確定性,每一次預報結果不可能都與實際一致,始終存在誤報、漏報的情況。提高天氣預報的準確率,現在仍是一個世界性的難題。本報從今日起,從多方面探尋制約天氣預報準確率提升的關鍵性因素。  ① 突破技術瓶頸有多難?
  • 【科技】天氣預報精確到一小時,氣象自主創新的路走對了!
    「風雲四號」地面應用系統總設計師張志清介紹說,從「風雲四號」第一次研討會召開至今,各大衛星系統研製團隊用22年的堅持,成功將我國自主研發的先進氣象儀器送入太空:大氣「CT機」——世界首個靜止軌道幹涉式大氣垂直探測儀,具有對中國及周邊地區1小時一次、間隔僅16公裡的密集大氣溫溼分布垂直探測能力。
  • 上海天氣預報準確率達到95%
    上海天氣預報準確率達到95%   姚子展說,這個準確率與發達國家的預報水平「較為接近」。雖然上海目前的氣象裝備水平和數據收集系統與發達國家尚有差距,但與過去相比進步很快,而且上海的天氣預報技術和判斷能力較強。  據上海市氣象局介紹,支撐上海天氣預報準確度的裝備技術體系已趨於完整,氣象衛星、世界上最為先進的雷達、強大的計算機系統以及分布面越來越廣的自動觀測點成為技術體系的主體。
  • 氣象局長:2020年24小時天氣預報準確率提高到90%
    二問:預報如何精準及時?  提高立體監測能力,完善預報業務系統  記者:談到氣象,很多人馬上想到的就是天氣預報。有人說預報越來越準了,但也有人抱怨預報經常不準。氣象部門今後將採取哪些措施,進一步提高天氣預報的準確率和精細化水平?
  • ...讓衛星有更清楚"耳目" -多通道掃描輻射計 1983年 風雲二號氣象...
    原標題:風雲二號上海技物所研製團隊歷經30多年努力,讓衛星有更清楚「耳目」 聽到天氣預報,他們「特別親切」  說起風雲二號氣象衛星,很多人會下意識地想到越來越精準的天氣預報。6月10日,風雲二號收官衛星H星上的多通道掃描輻射計成功開機,不久以後這顆氣象衛星將實時獲取中國及其周邊地區可見光、紅外雲圖和水汽分布圖,收集並轉發氣象、海洋和水文等環境監測資料,重點為中國西部地區和「一帶一路」沿線國家和地區提供服務。
  • 青島天氣預報將每小時發布 精準度可到一公裡
    優化海洋氣象綜合監測系統,提升海洋精細化格點預報水平,提高災害性天氣預報預警準確率。完善上下聯動、暢通高效的市、區(市)兩級海洋氣象應急保障運行機制。針對海上搜救、滸苔處置、海上溢油等海上應急事件,完善涉海應急事件處置氣象服務預案。加強與海事、海警、海洋與漁業等涉海部門的緊密聯繫,不斷完善由各涉海部門參加的海洋氣象服務聯席會議機制,建立精細化的現代海洋氣象業務系統。
  • 揭秘颱風監測與預報「黑科技」:給颱風「拍CT」讓風雲可測
    在過去,氣象部門的監測手段僅限於陸地,即地面氣象觀測站,在海上醞釀的「嬰兒期」颱風,之於人類,可謂遙不可及。現在,氣象部門通過建設海洋氣象浮標,將觀測視野從陸地延展到海上;再加之雷達、衛星等遙感探測手段,建立起了「海陸空」三維觀測體系,從而更加直觀地監測到各種氣象數據,把握颱風的發展與變化。
  • 一文讀懂「風雲二號」 奠定中美歐三足鼎立格局
    國防科工局、國家航天局系統工程司副司長趙堅告訴《環球時報》記者,從1977年11月開始,中國風雲系列氣象衛星已經成功發射了17顆,目前在軌運行的有8顆,形成了極軌氣象衛星和靜止軌道氣象衛星兩大系列,包括其中5顆運行距離地面3.6萬公裡的靜止軌道氣象衛星(風雲二號E/F/G/H,風雲4號)和3顆極軌氣象衛星(風雲三號B/C/D)。
  • 氣象預報預警為何如此精準?中央氣象臺專家...
    (圖片來源:中國氣象新聞網)▲目前,我國有7顆風雲氣象衛星24小時不間斷地對我國天氣情況進行監測,其中我國最先進的氣象衛星風雲四號A星每15分鐘即可對包括我國區域內的天氣監測一次,必要時可以每5分鐘進行局地監測。圖為風雲四號A星第一幅彩色合成圖像。
  • 更精準的天氣預報是這樣「煉」成的
    郭靜原攝「受偏南暖溼氣流和冷空氣的共同影響,12月15日,本市將有大雪、道路結冰和大霧天氣。預計19時前後,降雪開始影響本市西南部地區,21時前後影響城區,23時前後降雪覆蓋全市,且將持續到明天中午前後。