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风云卫星应用成效系列报道⑥盛大焰火上空的守
作者:admin    发布于:2022-07-09 01:25  

  6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船成功发射,三名宇航员飞赴苍穹。在这背后,有一双来自太空的“气象眼睛”在持续守望。风云气象卫星提供的监测数据,助力精准研判各关键节点的气象条件,锁定发射“时间窗”,守护航天梦。

  近年来,面对极端天气频发、重大活动多等形势和挑战,气象部门深入贯彻落实习总书记关于气象工作的重要指示精神,加强风云气象卫星的应用,圆满完成多项重大活动气象保障服务任务。

  “风云气象卫星多次完成神舟系列飞船、嫦娥工程等重大航天任务空间天气保障,为太空资产设施和太空活动安全提供了有力支持。”中国气象局风云气象卫星工程总设计师杨军说。

  集中彰显大国风采的每一项重大活动,是向国内外展示中国气象事业高质量发展的窗口,风云气象卫星提供的服务保障在其中熠熠生辉。

  回望2022年北京冬奥会那些精彩瞬间,当人们沉浸在二十四节气倒计时的惊艳里,当人们屏息观看冰场上飞驰的健儿,当人们再次为苏翊鸣欢呼时,在“鸟巢”上空、万里之外,风云气象卫星也正紧盯赛场天气变化,扫描到的数据形成实时监测产品和精细的云图信息,集成在冬奥卫星天气服务平台(SWAP-OWG),为预报员提供交互式、高时空分辨率的冰、雪、雾变化监测服务。

  “SWAP-OWG共涵盖7类17种冬奥卫星应用产品,为预报员搭建‘一图可见’的智慧通道。”国家卫星气象中心遥感应用室首席王新介绍,该平台的研发结合北方冬春季天气气候特点,充分考虑了冬奥天气定点服务区域、赛区场馆分布、赛区大气关键要素的时序变化,同时针对图像表现形式、规格大小等进行了细致的需求调研,便于预报员实现快速获取和分析。

  大面积山区监测存在下垫面复杂、时效要求高等难题。如果在冬奥赛场上有气象仪器观测比赛,那么全方位、无死角,能够兼顾山地每一个点的“风云气象卫星家族”,无疑是“冲金”的解题能手——风云四号A星、B星实时监测大气里的云,风云三号D星监测地表温度和积雪。

  原定于2月13日10时举行的女子自由式滑雪坡面障碍技巧资格赛,因预报持续降雪而被迫取消。从风云四号B星获取的每分钟1次的云图中可以看出,冷空气正自西向东移动,积雪在地面不断积累,这些都为赛事安排决策提供有力支撑。

  风云气象卫星实现了“百米级”“分钟级”的承诺:“百米级”真彩色快速成像观测可评估冷空气影响下温度、风速风向和云对比赛造成的影响,可分析数值模式的温度预报结果;百万平方公里区域“分钟级”连续观测成像,为强降水、强对流等短时极端天气提供小于1分钟间隔的区域高分辨率昼夜连续监测数据,有效监测极端天气的生成、发展和消亡。

  从全运会到实现“百米级”“分钟级”气象预报的北京冬奥会,盛大体育赛事激发拼搏力量;从拥有“北京蓝”的亚太经合组织(APEC)领导人会议到经受住台风考验的金砖国家领导人厦门会晤,以及二十国集团(G20)杭州峰会、上合组织青岛峰会、“一带一路”国际合作高峰论坛,主场外交活动彰显中国自信。风云气象卫星服务保障能力在一次次重大活动中得以历练、不断提升,正逐步满足愈加精细化的气象服务需求。

  彼时,北京连续多日有雨,且呈现局地性、强对流特征。面对挑战,风云四号B星在发射15天后开机上岗,边测试、边应用。

  2021年6月28日8时,1分钟、250米分辨率的全色波段图像产品和500米分辨率真彩色合成图的图像和动画产品,“惊艳”早间天气会商。“文艺演出时段‘鸟巢’多云无降水,不影响活动进行”的准确结论为当晚绚烂焰火提供了有力支撑。

  2021年7月1日9时前后,一个小尺度云团突然出现在雷达回波图上,且移动速度较快。关键时刻,风云四号B星对云团进行了“分钟级”动画跟踪,画面精准显示精细化演变特征——云团与区域存在少量位置偏差。果然强云团与擦边而过!

  “‘睿图’临近数值预报子系统和多波段雷达外推产品感觉还不够用,现在多亏具备高时空分辨率特征的风云四号B星云图。”北京市气象台副台长郭锐说。

  时空分辨率分别从5分钟、500米提高到1分钟、250米,对流云团的精细化结构和发展演变过程清晰、流畅、直观。观测能力的大幅提升,源于风云四号B星新搭载的快速成像仪——世界首台昼夜高频次成像仪器,可提供2000公里×2000公里区域的1分钟间隔多谱段连续观测,对台风、暴雨和中尺度灾害性天气的监测更加灵活、精密。同时,先进的静止轨道辐射成像仪新增低层水汽成像功能,增强了对地表和云的定量观测能力。

  在这背后,气象部门依托风云气象卫星先行计划项目,专门围绕新型卫星资料应用设置课题,加强算法研发,让“分钟级”监测在重大活动中发挥作用。

  每个经受住重大考验的科技成果都需要传承、发扬。中国气象局将重大活动保障服务作为检验气象服务能力的重要契机,在拓展气象服务范围同时,推动着气象服务能力的提升。

  王新介绍,在中国成立100周年庆祝活动成功举办后,风云气象卫星服务成果融入全国卫星天气服务平台和“风云地球”系统,实现卫星云图实况对数值预报模式的检验评估。

  “分钟级”快速扫描和“百米级”真彩色快速成像观测应用于大城市对流特征统计,订正云量、风向,第一时间捕捉对流初生“苗头”,让气象部门在高考期间应对强降水和高温、在春运期间应对道路积冰和团雾等挑战更有信心。

  “它是自主创新的‘争气星’,也是知冷知热的‘百姓星’。”杨军说。2021年12月,面对西行台风“雷伊”,风云气象卫星订正副热带高压的强度、范围,提前预判台风北上的“念头”。

  利用多星组网、协同观测的优势,风云气象卫星数据和产品在生态领域持续发力,实现对全球和重点区域生态环境状况高时间分辨率和高空间分辨率的动态监测评估,其常态化生态监测评估产品已覆盖植被、高温、城市热岛、干旱、水体、蓝藻水华、沙尘、积雪、火情等领域,为美丽中国建设注入“星能量”。

  未来,服务保障重大活动的风云气象卫星,将持续为数值天气预报、短临天气预报提供更高频次的观测数据,让精细保障融入气象防灾减灾和趋利避害各项工作。

  主办:中国气象局办公室承办:中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社)协办:国家气象信息中心