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我國風雲氣象衞星事業發展回眸:“風雲”激盪五十年

來源:中國軍網-解放軍報作者:張冰瑤 徐 童  安普忠責任編輯:劉秋麗
2020-11-20 07:16

“今年的秋颱風非常活躍,15號颱風‘蓮花’昨天晚上剛剛停編,16號颱風‘浪卡’今天早晨就緊跟着生成了。不遠處還有一個‘熱帶擾動’,也就是颱風的雛形正在發展……”10月12日晚,央視發佈氣象預報,而在主持人身後,正是清晰的風雲四號氣象衞星雲圖。

“在台風監測中,‘風雲’發揮着無可替代的作用。”風雲氣象衞星工程副總設計師唐世浩告訴記者,50年來,我國風雲氣象衞星事業從零起步、發展迅速。風雲氣象衞星就像高懸天際的“天眼”,觀測風雲變幻,精準預報天氣,讓國人徹底告別了千百年來依靠經驗判斷天氣的歷史。

在我國迎來風雲氣象衞星事業發展50週年之際,讓我們一起仰望星空,回眸“風雲”發展歷程。

“風雲”激盪五十年

——我國風雲氣象衞星事業發展回眸

■張冰瑤 徐 童 解放軍報記者 安普忠

雄關漫道“風雲”起

“要搞我們自己的氣象衞星!”

1969年初,我國南方發生冰凍雨雪災害,通信電路一度中斷。基於當時只能依靠國外氣象衞星資料的境況,周恩來總理在接見中央氣象局代表時的一句話,堅定了新中國發展氣象衞星事業的決心。

1970年,周總理親自批覆下達氣象衞星研製任務。

“氣象衞星工作,當時我們是白手起家,沒有人告訴你如何去做,只能靠實踐摸索……”回憶起風雲衞星系統研製的起步階段,風雲一號A星地面應用系統總指揮、國家衞星氣象中心原主任鈕寅生記憶猶新。

上世紀70年代,我國處於自然災害多發、經濟發展滯阻階段,當時世界上擁有氣象衞星的國家只有蘇聯和美國。我國預報員雖能接收國外氣象衞星雲圖,但只是單純的“黑白圖像”,無法挖掘原始數據、有效顯示各種氣象要素,應用受到極大限制。

1977年11月,在氣象衞星工程第一次大總體方案論證會上,確定了氣象衞星工程代號為“七一一”,並將我國第一代極軌氣象衞星命名為風雲一號,正式開啓“風雲”紀元。

“風雲”問世,道阻且長。

“當時,一間不到8平方米的紅磚房裏,剛夠放風雲一號和風雲二號兩顆衞星。”風雲二號H星指揮湯紅濤憶及過往感慨連連,“與現在的智能化運作方式沒法比。那時衞星廠房內鋪的是被磨平的水泥地,沒有通風系統、沒有防靜電措施……由於缺乏經驗,設備工裝跟不上衞星研製需要,費時費力。”

“地下電纜、電話線都是從其他單位要來的;排水溝是大家齊心協力挖出來的;一米粗的管子,也是我們自己用汽車、馬車拉過來的……”伴隨着風雲一號氣象衞星應用系統總設計師範天錫的講述,建站時的一幕幕場景宛若就在眼前。

數載埋頭苦幹,終得鳳凰涅槃。

1988年9月7日4時30分,註定是一個被標註在我國氣象事業發展史上的光輝時刻:中國第一顆氣象衞星——風雲一號A星發射成功,並將第一次自主拍攝的衞星雲圖回傳地球。從此,我國結束了完全依賴外國氣象衞星數據的歷史。

1997年6月10日,我國風雲氣象衞星事業又一次迎來大的跨越——用長征三號運載火箭,將風雲二號A靜止氣象衞星送入太空。這標誌着我國成為繼美國、歐盟之後,第三個同時擁有極軌和靜止氣象衞星的國家(地區),風雲氣象衞星星座初具雛形。

從雄關漫道到突出重圍,從“夢想在望”到“夢想在握”,風雲一號A星和風雲二號A星分別作為首顆傳輸型遙感衞星和首顆高軌遙感衞星,以“先驅者”的身份在我國氣象史和航天史上寫下了濃墨重彩的一筆。

勇以“風雲”指蒼穹

在成功發射風雲一號A星和風雲二號A星後,1998年,國務院批准設立氣象衞星專項資金,明確了氣象衞星發展的投資渠道;1999年,國務院批准了《“九五”後兩年至2010年我國氣象衞星及其應用發展計劃》……風雲氣象衞星迎來了大發展時代。

1999年和2002年,我國成功發射風雲一號C、D業務星,衞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,突破多項關鍵技術,翻開了我國氣象衞星事業新篇章。

2004至2008年,我國成功發射風雲二號C、D、E業務星,在軌運行壽命達到8至10年,形成了靜止氣象衞星“雙星運行、在軌備份”的業務格局,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。

2008年和2010年,我國成功發射風雲三號A、B試驗星,實現了極軌氣象衞星的升級換代,衞星載荷數量由1個增加到11個,分辨率達到百米量級,實現了紫外、可見光、紅外和微波的全譜段觀測。這標誌着我國氣象衞星技術已邁入世界先進行列。

2016年12月11日,我國成功發射第二代靜止氣象衞星——風雲四號A星,突破了靜止軌道三軸穩定姿態下高精度實時掃描成像的圖像導航核心技術,完成了新技術、新體制、新方法、新系統、新應用的試驗驗證,實現了我國靜止氣象衞星的更新換代。

……

如今,風雲氣象衞星共有7星在天:4顆靜止軌道氣象衞星在軌運行使用,形成“多星在軌、互為備份、統籌運行、適時加密”的業務格局;3顆極軌氣象衞星在軌運行使用,形成上午、下午星組網觀測,可對全球和區域範圍內的極端天氣、氣候和環境事件展開及時高效觀測。

五十載篳路藍縷,五十載春華秋實。仰望蒼穹,一顆顆風雲氣象衞星閃耀星空,觀測天地風雲,明察氣象萬千,護佑華夏平安。“風雲”,讓人們告別了靠“疙瘩雲,曬死人”“朝霞不出門,晚霞行千里”等傳統經驗判斷天氣的歷史,提供了更加精準詳實的天氣預報。因此,被形象地稱為知冷知熱的“百姓星”、自力更生的“創新星”……

“‘風雲’事業取得今天的成就,依靠的絕對不是一個人,也不是單純的一個集體,而是幾代人幾十年的共同奮鬥得來的。”中國科學院院士、風雲二號氣象衞星工程總設計師孫家棟説,“依靠航天精神凝聚起來的協同效應,是其輝煌成就最為重要的源頭活水!”

“我們是一個團隊。”中國工程院院士、風雲二號衞星地面應用系統原總設計師許健民説,“這個團隊的所有成員相互信任、相互尊重、相互扶持,所以我們才能夠取得今天的成就,才有瞭如今的中國‘風雲’。”

“風雲”飛渡惠民生

“一戰成名!”看到我國選手潘玉程以2分09秒05的成績,打破第七屆世界軍人運動會軍事五項男子全能世界紀錄,觀眾頓時沸騰了。對於場外服務的氣象保障組全體成員來説,這一“戰”,他們同樣交出一份滿意“答卷”。

風雲氣象衞星作為軍運會氣象保障組的“重要成員”之一,比賽開始前夕,風雲四號氣象衞星便以3至6分鐘高頻次,定向對武漢區域進行加密掃描,對周邊7省份19部天氣雷達、10個高空氣象站進行加密觀測,確保每小時都能提供12小時時效、15分鐘間隔的預報產品,為35個場館的逐小時天氣預報、場館競賽委員會臨時提出的分鐘級氣象需求提供支持。

事實上,40多年來,風雲氣象衞星經過不斷升級換代,提供了包括雲、輻射、温度、濕度、大氣、閃電等數十種數據產品,成為民用遙感衞星當中應用最廣、效益發揮最好的衞星。它能夠對整個地球環境進行綜合探測,幫助人們準確瞭解資源、環境的動態變化,為經濟社會可持續發展提供服務,為人們在地球上的生活“保駕護航”。

精密的衞星觀測,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。近年來,自然災害種類繁多,且大部分與氣象相關。例如,森林火災、草原火災、颱風、暴雨、洪澇、沙塵、霾等,對農業生態、水文環境、人類生產生活造成了很大影響。

“有了風雲氣象衞星,我們就可以隨時得到準確的災害位置、觀測和預報,就能知道災情有多嚴重,應當在何時疏散人員,何時採取補救措施。”中國氣象局國家衞星氣象中心風雲四號衞星地面應用系統副總設計師陸風介紹説。

統計數據顯示,自風雲二號氣象衞星投入運行以來,對西太平洋生成的566個颱風、登陸我國的165個颱風,監測無一漏網。自風雲四號氣象衞星投入運行後,我國對台風、暴雨等災害天氣的監測識別時效從15分鐘縮短至5分鐘,24小時颱風路徑預報平均誤差從95公里減小到71公里,達到了世界先進水平。

不僅如此,我國風雲氣象衞星作為全球對地觀測的“重要成員”之一,觀測數據面向全球開放、實時共享,各級氣象部門利用以風雲氣象衞星為主的多源衞星資料,開展了城市熱島、水體洪澇、火情、植被等特色衞星遙感應用服務,在生態氣象要素監測、生態環境災害監測、生態紅線保護、生態質量綜合評價、生態變化氣象貢獻率評估等工作中,均發揮了重要作用。

東方“風雲”觀全球

“特別感謝中國為推動區域氣象合作、提高發展中國家防災減災能力做出的重要貢獻。”

“中國氣象援非項目取得巨大成功,其捐贈的風雲氣象衞星數據接收和處理系統,顯著提升了納米比亞氣象部門對熱帶氣旋等天氣的監測預報預警能力和農業生產服務能力。”

……

2019年6月3日,在瑞士日內瓦舉行的第十八次世界氣象大會上,世界氣象組織官員和一些國家的氣象組織代表,對中國氣象科技服務國際社會給予了高度評價。

耕宇牧星探蒼穹,東方“風雲”觀全球。

2018年6月5日,風雲二號系列收官星H星成功發射,成為肩負服務“一帶一路”建設使命的“一帶一路星”。風雲氣象衞星國際服務的新紀元由此開啓。

風雲氣象衞星服務“一帶一路”,是促進共同發展的合作共贏之路,也是增進理解信任、加強全方位交流的和平友誼之路。

基於風雲氣象衞星發展現狀,在科學調研基礎上,中國氣象局組織一線科學家編制風雲氣象衞星服務能力建設行動方案,並指導相關國家遙感資料應用與服務工作。同時,召開“風雲二號服務上合組織國家需求對接會”,收集相關國家實際需求信息,並組織國際知名專家來華,為風雲氣象衞星“一帶一路”服務獻計獻策,提供戰略諮詢。

孫家棟院士説:“氣象衞星發展過程中,擁有一個得天獨厚的條件,那就是在世界範圍內的交流非常廣泛。我們不能故步自封,在積極向他國學習、吸取人家經驗教訓的同時,也要把我們好的東西對外開放,為他國提供服務。”

當前,風雲系列氣象衞星已被世界氣象組織列入國際氣象業務衞星序列,成為全球綜合地球觀測系統的重要成員,同時是國際災害憲章機制的值班衞星;風雲氣象衞星數據也已成為全球數值預報模式系統的重要來源,應用服務潛力正在逐步釋放。

據悉,截至2020年8月,使用風雲氣象衞星數據的國家數量已增至115個,30個國家已建成風雲氣象衞星數據直收站,吉爾吉斯斯坦、俄羅斯、蒙古等30個國家開通了氣象衞星數據綠色服務通道。除南極洲外,風雲氣象衞星數據已服務於全球六大洲。

“於36000公里高空,坐看地球風起雲湧。”這是2017年“感動上海十大人物”組委會對風雲四號氣象衞星研製團隊的生動描述。

在建設人類命運共同體的征程上,風雲氣象衞星就像遠在天邊的“千里眼”,有觀天測雨的本事,卻從來都無聲無息、靜默守候,庇護着四面八方。

從神州走來,向世界走去。50歲的中國“風雲”——正年輕!

 

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