風雲氣象衛星事業50年! 從零追趕部分領域已成世界獨一無二

中國天氣網訊 近日，風雲氣象衛星事業50周年媒體通氣會在中國氣象局舉行，國家衛星氣象中心主任、風雲氣象衛星工程總設計師楊軍介紹了我國風雲氣象衛星事業50年發展歷程，同時邀請風雲四號衛星系統總設計師董瑤海、風雲氣象衛星工程副總設計師楊忠東、風雲氣象衛星工程副總設計師唐世浩等三位專家解答了風雲衛星在各領域的發展和應用情況。

2020年是風雲氣象衛星事業發展50周年。50年來，在黨和國家領導人的親切關懷下，氣象和航天科技工作者不斷攻堅克難、求實進取，我國風雲氣象衛星事業從零起步、發展迅速、成績矚目。迄今，我國已成功發射17顆風雲系列氣象衛星，目前7顆在軌運行，形成了極軌、靜止兩個系列化、業務化的綜合觀測星座，實現了對大氣及地球多圈層系統全球化、精細化綜合探測能力，氣象衛星綜合性能達到世界先進水平。

「風雲衛星的發展是我們國家舉國體制的一個成功縮影。」楊軍介紹，「風雲衛星是在我們國家在技術比較落後、國力不足的時候搞的大系統工程。從一開始都是黨和國家的領導親自關心，親自指揮，親自決策。」

早在1969年，周恩來總理就高瞻遠矚地提出「要搞我們自己的氣象衛星」，並於1970年親自批准下達氣象衛星研製任務。1988年9月7日，我國用長徵四號運載火箭成功發射風雲一號A極軌氣象衛星，獲取了清晰的遙感圖像。1997年6月10日，我國用長徵三號運載火箭將風雲二號A靜止氣象衛星送入太空，標誌著我國繼美國、歐盟之後，成為第三個同時擁有極軌和靜止氣象衛星的國家（地區），從此告別了完全依賴外國氣象衛星數據的歷史。

「風雲一號是我們國家現在所有對地民用遙感衛星的老大，風雲二號是我們國家對地觀測衛星靜止軌道的老大，它們在我們國家的氣象航天史，都具有劃時代的意義。」

楊軍介紹道，「風雲一號極軌氣象衛星發射成功，我們拿到了第一張成圖的時候，時任中國氣象局局長鄒競蒙先生正在主持國際會議，會上他把第一張圖給在座的國內外專家『秀』了一下，當時全場掌聲雷動，中國成為擁有氣象衛星的國家這一事實震驚了全世界。黨中央、國務院、中央軍委也都發電錶示祝賀。」

2008年和2010年成功發射風雲三號A、B試驗星，實現了極軌氣象衛星升級換代，衛星載荷數量從風雲一號的1個增加到11個，解析度達到百米量級，實現紫外、可見光、紅外和微波的全譜段觀測，技術指標與世界先進水平相當，我國氣象衛星技術邁入世界先進行列。

風雲氣象衛星工程副總設計師楊忠東作為風雲三號A星研發親歷者，在會上回憶道：「2008年發射的風雲三號A星，是極軌第二代第一顆衛星。為集中精力搞研發，我們把技術骨幹拉在一個郊外偏遠的招待所裡封閉，每天上午幹四小時，下午幹四小時，晚上幹四小時。它採用新一代技術，很多工作都是第一次做，所以我們討論非常激烈，有個同事夢話說的都是討論的內容。做夢的時候腦袋裡轉著還是我們衛星工程上的事，這給我的印象非常深刻。」

從零起步到底有多難？「可以說，風雲衛星50年過程，每一個航天可能出的問題，一個都沒落下我們都遇到過。但失敗是成功之母，吃一塹長一智。」楊軍說。

衛星成功上天業務化運行後，第一個需要破解的問題就是可靠性和使用壽命。

風雲四號衛星系統總設計師董瑤海回憶道：「1988年第一顆星風雲一號A星，工作39天。風雲一號B星工作了165天，風雲二號也是如此，A、B星不是特別長壽成功，第一個需要破解可靠性的問題。」

經過三代人的艱苦努力、重點攻關，解決了影響衛星長壽命運行的技術問題，1999年和2002年成功發射了風雲一號C、D業務星，衛星在軌運行壽命分別達到6年5個月和10年，大大超過設計壽命。2004至2008年，成功發射了風雲二號C、D、E業務星，在軌運行壽命達到8至10年，形成了靜止氣象衛星「雙星運行、在軌備份」的業務格局，極大地擴展了對地觀測範圍、增加了觀測頻次，提升了災害應急觀測能力。

經過50年發展，風雲衛星部分領域已「獨步天下」。低軌中的250米解析度的紅外通道和高軌中的幹涉式大氣垂直探測儀，都已成為全世界獨一無二的領先技術。此外，我國衛星對大氣各種要素的綜合探測能力和完整性，以及衛星業務運行的精度和穩定性，也都屬於國際先進水平。

圖為廣州衛星地面站航拍。（國家衛星氣象中心供圖）

為確保氣象衛星充分發揮作用，中國氣象局依靠自主創新掌握了全部核心技術，逐步建成國內規模最大、技術最複雜、功能最先進的氣象衛星地面應用系統，實現了系統的業務化穩定可靠運行，運行成功率長期保持在99%以上；自主解決了高精度圖像定位關鍵技術和有效載荷星地一體化高精度定標等關鍵技術；形成了衛星導風、溫度溼度廓線、輻射、雲和氣溶膠、降水等構成的高質量定量產品體系；建立了由國內7部委11個單位共建共用的中國遙感衛星輻射校正場；風雲衛星進入了定量應用的新階段，被國際同行專家公認為達到了國際先進水平。

截至目前，我國已經成功發射17顆風雲系列氣象衛星，目前7顆氣象衛星在軌運行。

精密的衛星觀測是提高氣象預報預測準確率和氣象災害監測預警時效的關鍵。利用風雲衛星開展了颱風、暴雨、強對流、大霧、沙塵、霾等災害性、高影響天氣以及洪澇水體、森林草原火災、地表高溫和乾旱等地表環境的監測，已在2020年長江中下遊洪澇災害、2019年颱風「利奇馬」、2018年大興安嶺森林撲火人工增雨等災害監測評估和搶險救災工作中發揮了重要作用。

特別是在颱風監測中，風雲衛星發揮著無可替代的作用。自風雲二號衛星投入運行以來至2020年8月底，西太平洋生成的566個颱風、登陸我國的165個颱風監測無一漏網。

風雲四號衛星投入運行後，我國對颱風、暴雨等災害天氣監測識別時效從15分鐘提高到5分鐘，暴雨預警準確率提高到89%，24小時颱風路徑預報平均誤差從95公裡減小到71公裡，優於美國、日本等國。中國氣象局初步建成世界一流的防災減災預警服務體系，被世界氣象組織認定為世界氣象中心之一。

此外，在生態遙感服務、保障國家國防建設、監測空間天氣、重大活動氣象保障等領域提供有力支持！

不僅服務國內，風雲靜止衛星觀測還覆蓋自東經4度向東擴展至西經173度，極軌衛星實現每日六次的全球覆蓋的觀測，可對全球和區域範圍內的極端天氣、氣候和環境事件進行及時高效觀測，被世界氣象組織納入全球業務應用氣象衛星序列，是全球綜合觀測系統的重要成員，也是空間和重大災害國際憲章機制的值班衛星。

目前風雲四號衛星正為全球115個國家和地區、國內2700多家用戶提供衛星資料和產品。

不久的將來，風雲四號B星、風雲三號E星也將發射升空。「風雲三號E星（發射後）將是國際上在業務衛星上第一個在這個軌道上運行的氣象衛星，」楊軍介紹道，「它將有助於增強全球數值天氣能力，提高預報水平。」

風雲四號B星則更值得期待，它是風雲四號第一顆業務星，標誌著風雲四號正式進入業務，將使得我國靜止氣象衛星和氣象業務全方位地升級提速。

「相信不久的將來，在我退休之前，我認為應該是可以看到的，不管是衛星還是應用，我國應該都會達到國際領先水平。」風雲氣象衛星工程副總設計師唐世浩說道。