15日，我國(guó)首顆低傾角軌道降水測(cè)量衛(wèi)星——風(fēng)云三號(hào)G星（降水星）首套圖正式對(duì)外發(fā)布，此次發(fā)布的風(fēng)云三號(hào)G星上配備的六大載荷的監(jiān)測(cè)圖像，展示了不同層次降水的三維立體結(jié)構(gòu)，有利于更好地監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)災(zāi)害性降水系統(tǒng)。

5月7日，華南出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)，中央氣象臺(tái)發(fā)布暴雨藍(lán)色預(yù)警和強(qiáng)對(duì)流天氣藍(lán)色預(yù)警。風(fēng)云三號(hào)G星清晰捕捉到這一降雨云系的三維立體結(jié)構(gòu)。

(資料圖)

圖中顯示的是從地表開(kāi)始3.75公里到6公里的降水系統(tǒng)三維立體結(jié)構(gòu)。

圖片來(lái)源：國(guó)家衛(wèi)星氣象中心

風(fēng)云三號(hào)G星六大載荷包括降水測(cè)量雷達(dá)、微波成像儀（降水型）、中分辨率光譜成像儀（降水型）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星掩星探測(cè)儀等4臺(tái)業(yè)務(wù)載荷和短波紅外偏振多角度成像儀、高精度定標(biāo)器等兩臺(tái)試驗(yàn)載荷。

專(zhuān)家介紹，降水測(cè)量雷達(dá)是風(fēng)云三號(hào)G星上的主載荷，也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)星載降水測(cè)量雷達(dá)，主要用于災(zāi)害性天氣系統(tǒng)的降水監(jiān)測(cè)。它采用了Ku+Ka雙波段，可清晰觀測(cè)臺(tái)風(fēng)、暴雨、暴雪等降水系統(tǒng)的內(nèi)部三維立體結(jié)構(gòu)。

微波成像儀（降水型）是風(fēng)云三號(hào)02批微波成像儀的升級(jí)版，首次實(shí)現(xiàn)大氣窗區(qū)和探測(cè)通道的一體化設(shè)計(jì)，探測(cè)通道達(dá)到26個(gè)，有效增強(qiáng)了衛(wèi)星對(duì)降水、大氣溫濕度廓線的探測(cè)能力。它主要利用設(shè)置在大氣窗區(qū)和氧氣及水汽吸收線附近的微波通道，捕捉降水云中的水凝物資料，用以協(xié)同反演降水參數(shù)。

5月2日至5月5日，微波成像儀（降水型）探測(cè)的全球中低緯地區(qū)亮溫拼圖。

圖片來(lái)源：國(guó)家衛(wèi)星氣象中心

風(fēng)云三號(hào)G星的“獨(dú)門(mén)絕技”

風(fēng)云三號(hào)G星于4月16日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這是繼美國(guó)、日本聯(lián)合發(fā)射專(zhuān)用降水測(cè)量衛(wèi)星之后國(guó)際上發(fā)射的第三顆主動(dòng)降水測(cè)量衛(wèi)星，它的成功發(fā)射標(biāo)志著我國(guó)成為全球唯一一個(gè)同時(shí)運(yùn)行晨昏、上午、下午和傾斜四條近地軌道氣象衛(wèi)星的國(guó)家。

4月16日9時(shí)36分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功將風(fēng)云三號(hào)07星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。

圖片來(lái)源：新華社（汪江波 攝）

01

對(duì)降水進(jìn)行“CT”掃描

獲取降水資料，傳統(tǒng)上主要通過(guò)雨量計(jì)、地基雷達(dá)等手段，但由于地面設(shè)備配置數(shù)量有限且分布不均，難以獲取大范圍高空間分辨率的地面降水信息。

風(fēng)云三號(hào)G星搭載了我國(guó)首套“空中雨量計(jì)”——星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)，將雷達(dá)觀測(cè)分辨率高和衛(wèi)星觀測(cè)范圍廣的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，可通過(guò)向大氣發(fā)射無(wú)線電磁波信號(hào)，接收大氣中不同高度層的降水粒子反射信號(hào)，獲取垂直方向不同高度層的降水結(jié)構(gòu)信息，實(shí)現(xiàn)垂直方向降水的探測(cè)。

同時(shí)，該衛(wèi)星還能利用雷達(dá)跨軌方向的掃描能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)水平方向的降水探測(cè)，從而具備自上而下獲取三維結(jié)構(gòu)信息的能力，如同對(duì)大氣降水進(jìn)行“CT”掃描。

02

對(duì)臺(tái)風(fēng)暴雨“精確把脈”

風(fēng)云三號(hào)G星也被氣象部門(mén)稱(chēng)為“降水星”，是我國(guó)第20顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星。它是我國(guó)首顆對(duì)降水進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量的衛(wèi)星，通過(guò)星地雷達(dá)融合應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)全球三維大氣、云和降水結(jié)構(gòu)探測(cè)，將應(yīng)用于臺(tái)風(fēng)、暴雨和其他極端災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)與氣候研究，顯著改善全球暴雨等災(zāi)害早期預(yù)警能力。同時(shí)，在生態(tài)環(huán)境、能源、農(nóng)業(yè)、健康等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

03

靈動(dòng)跳出“太空芭蕾”

風(fēng)云三號(hào)G星運(yùn)行在低軌低傾角的非太陽(yáng)同步軌道，太陽(yáng)會(huì)定期出現(xiàn)在軌道面的左右兩側(cè)，光照條件的不斷變化使得衛(wèi)星外部熱環(huán)境變化復(fù)雜。要保證外部熱環(huán)境和單機(jī)工作環(huán)境穩(wěn)定，衛(wèi)星需要保持始終以同一側(cè)面面向太陽(yáng)。

為此，姿軌控系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自主偏航姿態(tài)機(jī)動(dòng)模式，當(dāng)太陽(yáng)光從軌道面的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)時(shí)，衛(wèi)星將自動(dòng)完成180度轉(zhuǎn)身，靈動(dòng)地跳出“太空芭蕾”。

另外，風(fēng)云三號(hào)G星的運(yùn)行軌道距離地面約407公里，大氣密度較高，在太陽(yáng)活動(dòng)高年，衛(wèi)星1天的軌道高度衰減可達(dá)600多米。而根據(jù)任務(wù)要求，衛(wèi)星軌道高度要控制在100米的偏差以內(nèi)。研制團(tuán)隊(duì)凝聚集體智慧，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星軌道高度維持、偏心率與軌道相位協(xié)同自主控制，使得衛(wèi)星能一直以固定高度經(jīng)過(guò)同緯度地區(qū)上空，保障其業(yè)務(wù)應(yīng)用效能。

綜合來(lái)源：國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、科技日?qǐng)?bào)、中國(guó)氣象報(bào)社、央視一套等

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