大国重器风云四号②：对我国及周边大气垂直探测仅需1小时

风云四号”气象卫星，不是颗星星，而是当今最先进的气象卫星！

抢先看风四郎的那些独门绝技：

千里眼：搭载迄今为止我国最先进的静止轨道辐射成像仪，在赤道上方约35800公里处，可获得高时空分辨率成像资料。

大气CT机：搭载世界首个静止轨道干涉式红外探测仪，1个小时便能完成一次对我国及周边区域大气的垂直探测。

捕捉器：我国首次在卫星上安装静止轨道闪电成像仪，可对我国及周边区域的闪电频次和强度进行探测。

监视器：能够对地球同步轨道的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测。

下面，我们来听听“风四郎”是怎么说的吧。

风四郎携带大气CT机

我，是颗“高大上”的气象卫星，这可不是我自吹自擂！我不但有世界上最先进的仪器，我还很“接地气”！绝对不会让你觉得我遥不可及。

我搭载世界首个静止轨道干涉式红外探测仪，1个小时便能完成一次对我国及周边区域大气的垂直探测。

我是大气“CT机”！大气在空间分布上是三维的，除了水平运动之外，大气还同时一刻不停地进行着垂直运动。其温度、湿度和压强又是随时间变化的。大气的运动和变化便是天气现象的本质，而天气预报就以大气观测数据为基础。

获取晴空大气三维结构和垂直运动信息的任务就交给了大气垂直探测仪器。我搭载的静止轨道干涉式红外探测仪，就像CT切片一样，把晴空大气在垂直方向上切层，获得大气垂直方向上的精细数据。重要的是我的活干的又快又好！1个小时就能完成一次对我国及周边区域大气的垂直探测，相较于极轨卫星多星组网探测频次和探空站的12小时一次！

同时，探测仪的空间分辨率是16公里，大大优于探空站200公里的平均间隔，具备现有探空系统3000倍的能力，对于亟待进一步提高精细化的预报来说那简直太棒了！

用此技具体做了点啥?

人类姑娘出门总喜欢带把伞，有雨的时候，她们可以撑起一把伞，来一场雨中漫步；阳光炽烈的时候，她们依然会撑起小伞遮挡烈日的阳光。

有我在，没有日头的时候出门带不带伞的问题就基本可以解决了！天气预报员们回答“明天是否会下雨”这个问题的时侯也增加了不少底气。

被洪水淹没的长沙橘子洲。

就拿6月底至7月初南方暴雨过程来说，我的前任——“风云二号”拍的皂片，看上去“白花花”的一片。而我拍摄的云图，不仅能够看到云的清晰结构，更加能够看到多层云、多种云，具备了能够解析暴雨天气不同层次水汽输送等新增能力。这种能力不仅对于预报降雨，对于了解整个暴雨过程的发生发展都具有极强的作用。

风云四号观测下的江南暴雨云系监测图像。

风四郎有个千里眼

我有双千里眼，你一定想知道在遥远的太空，我都可以看到什么吧？

我搭载迄今为止我国最先进的静止轨道辐射成像仪，在赤道上方约35800公里处，可获得高时空分辨率成像资料。

作为一颗气象卫星，我可不是用来时刻监视你的，而是要看清高空中无时无刻不处在运动状态的大气情况，我的可见光最高分辨率是500米。

首先，你要知道，我是一颗静止轨道气象卫星，即地球同步轨道卫星，相对于地球我是保持静止的。（插一句：气象卫星分太阳同步轨道卫星和地球同步轨道卫星两种）

我的视力特别好！你们人类最好的视力也就是5.3吧。我距离地球很遥远，“风云三号”（太阳同步轨道卫星）系列卫星距离地面的高度只有大约800公里，而我距离地球表面的距离是“风云三号”的40多倍，即35800公里！35800和800，就算你的数学在不好也能对比出来，如果要得到同样分辨的图像，静止轨道卫星的难度可想而知。

让我火眼金睛的法宝是啥？就是它——“风云四号”四大载荷之——先进的静止轨道辐射成像仪，它也是迄今为止我国静止轨道最先进的成像仪。

我可以24小时“凝视”地球，完成1幅圆盘图的观测由“风云二号”需要的30分钟缩短至15分钟；还可以灵活地对想要观测的区域进行高频次连拍，针对东西、南北各1千公里区域的观测时间仅需要1分钟。

这幅彩色卫星云图是风云四号多通道扫描成像辐射计第一幅彩色合成图像。

在实际应用中，这一性能相当“给力”，比如某个区域有突发天气状况，需要马上获取当地云图，“风云四号”只要1分钟就可以扫出一张区域图像。

此外，让我骄傲的是：我首次制作出彩色卫星云图，最快1分钟生成一次区域观测图像，青藏高原湖泊、黄海细胞状云系、西伯利亚积雪、赤道附近热带对流等均清楚可见。

风云四号首批图像发布：青藏高原监测图。

用此技具体做了点啥？

我身上搭载的扫描成像辐射计主要承担获取云图的重任，在风云二号观测云、水汽、植被、地表的基础上，还具备了捕捉气溶胶、雪的能力。

其实，从发射到现在，我一直处于在轨测试期间，但是，我已经迫不及待的想试试自己的新技能，想干点儿服务公众的事儿了。（内心戏：测试就当做是对我的历练吧！）

在沙尘天气监测上的“首秀”，我就成功的弥补了地面观测的不足。5月3日至7日，北方地区迎来最强沙尘过程，10余省（市、自治区）被黄沙吞噬，影响面积达163万平方公里。网友调侃，感觉一直在“吃土”。

北方地区笼罩在沙尘暴的淫威之中，吼吼，该是我大显身手的时候了！

可是，如此强劲的沙尘过程在地面监测站却并没有发现沙尘的踪迹。原来，此次过程中的温带气旋非常强，沙尘被卷的非常高，都跑到云的上面去了。不过，这一切都逃不过我的眼睛。如今，我能够对沙尘进行立体监测，从而把沙尘更加清晰的刻画出来，从而有效的识别沙尘的来源、判断其发生发展。

这是5月4日早晨，我传回的三通道彩色合成监测图。哈哈，是不是有点像个拐杖呢。

面对台风。

台风监测，是气象部门的重中之重！

今年，为了看台风，我还特意挪了挪“窝”。成功入轨后的初期，我一直在东经99.5度运转。5月25日起，我漂移到了风云静止卫星的主业务位置（东经105度）附近，提早做好业务值班准备。这可是观测台风的“头等座”，相当于在台风的“头顶上”进行观测。加上我携带的高时空分辨率多光谱成像仪最高分辨率可以达到五百米，能把台风的结构形状、细节等等看的更加清晰。

而这些信息对于台风的定向起到决定性的作用。台风在登陆广东前，我也开展了高精度的观测，对掌握台风的强度、包括风雨分布都有重要的作用。

四台共舞是种什么体验？

风四郎的捕捉器

我国首次在卫星上安装静止轨道闪电成像仪，可对我国及周边区域的闪电频次和强度进行探测。

自古以来，人们就对“捕捉”闪电很有兴趣，但是，以人类现有的技术，进行闪电的探测可不那么容易！而我，就可以“捕捉”转瞬即逝的闪电！

一般来说，闪电持续时间很短，比人类眨眼的速度还快。“风云四号”仪器团队中“抓闪电”的高手就是静止轨道闪电成像仪，这也是我国首次在卫星上安装。

闪电成像仪的主要作用是对闪电进行观测，获取观测覆盖区范围内的闪电分布图。该仪器可对我国及周边区域的闪电频次和强度进行探测。将闪电的实时、连续观测数据与云图叠加起来，就能实现对强对流天气的监测与跟踪，进而形成闪电灾害预警。

风四郎的“监视器”

可能你对空间天气听起来有些陌生，你们把这种由太阳活动引起的短时间尺度的变化，称之为空间天气。有时，空间天气的变化会给地球磁层，卫星运行和安全，以及人类健康带来严重影响和危害，所以，你们必须要了解它，做好相应的观测。

我能够对地球同步轨道的带电粒子辐射和磁场环境进行实时监测，空间天气预报员便可据此开展空间天气预报和预警；同时，对卫星空间天气效应的监测有助于对卫星异常状态进行甄别，并能对卫星防护和运行策略提供必要的参考依据。

例如，飞机和船只导航、卫星姿态调控、辐射环境计算等都需要精确的磁场模型。同步轨道磁场数据可以验证全球磁场模型，还可同化到磁场模型中，进行业务应用；同步轨道磁场可以用于评估地磁活动水平，增加对近地空间环境的认识，促进对地球磁场与太阳风相互作用的理解，提高空间天气的研究和应用水平。

当然，我的独门绝技可不止这些。除此以外，我还在哪些地方大展拳脚？

我还能：进行气候预测与气候资源的利用，我可以支持亚洲夏季风发生发展成熟消亡全过程跟踪分析。另外，可见光资料、云产品、入射太阳辐射产品是太阳能资源评估的重要参数。

保证四大载荷和谐相处。控制卫星不晃动很难！很多东西会对卫星平台和其他载荷产生姿态上的干扰。

而首次使用的全新研制的SAST5000平台，采用力矩补偿技术、星地一体化图像导航与配准技术和整星隔震系统，解决了这一世界性难题，实现了载荷同时工作，这样的技术达到了国际领先水平。

我甚至能够提供航空关注的云类型、云相态、对流、产品，尤其是新增的火山灰、闪电、高空湍流（对流层顶折叠）等监测产品解决了航空气象业务应用急需，将有利支撑飞行安全保障。

哎呀，总之我的优点太多太多，可能说很久也说不完！在未来，我一定会发挥自己最大的优势和能量为你们做好监测与服务！相信不会让你们失望！

(原标题为《大国重器风云四号之②在台风头顶“动土”、“捕捉”转瞬即逝闪电？看“风四郎”的那些独门绝技！》）