风云三号D星升空：将为生态治理、环境监测等提供支持

“风云三号”D星私底下被研发人员亲切地称为“3D”。作为我国第二代极轨气象卫星的第四颗卫星，“3D”将接替2010年发射的“风云三号”B星，开展下午时间的全球对地综合观测。那么，“3D”应用前景如何？气象卫星专家为我们揭开谜底。

增强对我国和全球数值天气预报支撑力

在中国气象局数值预报中心模式研发室副主任韩威看来，极轨气象卫星资料在全球数值预报中发挥的作用很大。

“‘3D’继承了‘风云三号’C星的微波温度计、微波湿度计、微波成像仪和掩星探测仪，C星的这四个仪器已经在我国自主发展的GRAPES全球数值天气预报系统中做了同化应用，‘3D’继承的仪器也将会发挥更大作用。目前，GRAPES全球数值预报系统同化用的是6小时时间窗三维变分同化，C星和‘3D’分别作为上午星、下午星，在6小时同化中实现了全球覆盖，可以实现全球观测。”韩威说。

“3D”一大亮点是增加了具有1370个通道的红外高光谱大气垂直探测仪，可以提供更精细的大气温度和湿度垂直探测信息，为数值天气预报提供更准确的初始场，提高预报精度，增强对我国中长期数值天气预报的支撑能力。

“目前，科研和业务部门越来越意识到加强卫星应用预先研究的重要性，带来的效益非常可观。”韩威说，“3D”发射，不仅是我国在轨运行“风云”系列卫星中增量的变化，其作为我国气象卫星体系的一部分，和国际上其他气象卫星共同组成“星座”，对我国和全球的数值天气预报都将作出贡献。

在生态环境保护方面发挥作用

在生态文明建设已上升为国家战略的当下，生态环境保护早已成为热门词汇。

据中国气象局遥感应用服务中心主任唐世浩介绍，“3D”搭载的中分辨率光谱成像仪可实现云、气溶胶、水汽、陆地表面特性、海洋水色等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演。

仪器观测能力的增强，有效提高了对植被、冰雪、雾霾、森林草原火险、洪涝等的监测能力，为我国生态治理与恢复、环境监测与保护等提供科学支持。同时，也为全球生态环境监测、灾害监测和气候评估等提供中国观测方案。

“‘3D’是跟国际接轨的一颗极轨卫星，达到了国际先进水平。‘3D’发射后，与极轨卫星有关的遥感应用监测，将主要使用‘3D’发回的卫星资料。”唐世浩说。

为全球气候监测提供科学数据

“气候监测需要长期稳定的监测数据，‘风云三号’系列卫星从2008年起长期对各项主要气候变化敏感要素进行监测，而‘3D’在气候监测方面最大的亮点则是增加了温室气体监测功能。”中国气象局遥感应用服务中心副主任张兴赢说。

据了解，“3D”在干旱、高温、海冰消融、海温变化、厄尔尼诺等方面的监测能力也不容小觑，相信其将在气候监测方面交出漂亮的成绩单。

助力国家建设航天强国

据国家卫星气象中心空间天气室“风云三号”02批空间天气主任设计师李嘉巍介绍，“3D”搭载的空间天气探测仪器可有效提升保障我国空间基础设施安全的能力，助力国家建设航天强国。

“任何以电磁波方式传输信号的通信系统，都会受到电离层天气变化的影响。在磁暴和电离层暴期间，电离层的结构受到严重破坏，不仅地面通信受影响，而且还影响透过电离层的卫星与地面通信、极区航空高频通信，甚至长距离电话通信也会受电离层扰动影响。”李嘉巍介绍，“3D”搭载的电离层光度计通过对氧原子和氮分子气辉的监测，可反演电离层夜间电子密度和白天的氧氮比。全球导航卫星掩星探测仪可开展电离层探测，获取电子密度廓线。两个仪器对电离层的监测，可为通信、导航和定位提供服务，避免受到磁暴和电离层暴的影响。

此外，“3D”搭载的新增载荷广角极光成像仪是国际上首次在低地球轨道对极光进行大视场成像观测的仪器，可提供对极光形态的监测，据此开展地磁亚暴预警。而空间环境监测器可监测轨道高能带电粒子辐射环境，为卫星在轨运行安全提供保障服务，并可开展卫星空间天气效应分析和故障甄别。

（原题为《瞧，“3D”的料都在这儿》）