风云三号E星发射，这是世界首颗民用晨昏轨道气象卫星

       7月5日7时28分，我国成功在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭将风云三号E星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次发射的风云三号E星是我国第二代极轨气象的第五颗卫星，是世界首颗民用晨昏轨道气象卫星，被誉为开启新征程的“黎明星”，其成功发射和在轨运行将填补全球晨昏时段大气探测信息空白，有力提升我国乃至全球天气预报发布的准确性。

风云三号E星模拟在轨图。资料图片

　　新轨道填补卫星观测空白区

　　低轨气象卫星的首要任务是为数值天气预报提供满足时间和空间要求的全球观测资料，提高预报时效和精度。“目前，欧美业务低轨气象卫星采用双边全球资料业务交换和共享的协作组网观测模式,观测时间集中在上午10时和下午2时前后。”国家卫星气象中心遥感应用室主任，风云气象卫星工程应用系统总设计师唐世浩指出，与我国相同，每6小时观测同化时间窗内全球总有2~3条轨道的卫星观测空白区，无法提供全球覆盖的初始观测。

　　为了满足观测需求，世界气象组织在《2025年全球观测系统展望》报告中提出了建立上午、下午和晨昏轨道三颗卫星组网观测的概念。“E星是我国第二代低轨气象卫星中首颗运行于晨昏轨道的卫星，通过上午、下午、晨昏卫星三星组网，我国将实现全球观测资料的100%覆盖。”作为风云三号E星总指挥，李海生将全部精力投入到科技攻关的第一线，年近花甲的他，一周至少有四天在研制现场度过，干起活来不分白天和黑夜。“此次‘黎明星’风云三号E星的成功发射弥补了卫星观测轨道（早5时30分和傍晚17时30分）的缺憾及观测资料的不足，将有效补充6小时数值天气预报模式同化窗内卫星观测资料的空白，对南北半球预报和洲际尺度的区域预报作出重大贡献。”李海生说。

　　据介绍，自1988年我国第一代首颗极轨气象卫星风云一号A星升空，到2008年第二代极轨卫星首发星风云三号A星成功发射，再到如今的风云三号E星成功升空，历经三十多年的发展，我国已经成功发射两代9颗极轨气象卫星，由单星探测发展到上午、下午、晨昏三星组网观测，遥感仪器数量由一个增加到现在的十余个，探测波段从仅有可见光探测扩展至紫外、可见、红外和微波的全波谱探测，完成了探测手段、探测能力的技术跨越和升级换代，实现了系列化发展、业务化运行和对全球天气、气候、生态环境和自然灾害的综合遥感，使我国气象卫星事业步入了国际气象卫星先进行列。

　　新技术提高预报精度时效

　　同上午卫星和下午卫星相比，晨昏轨道卫星观测时太阳高度角低，地形和云顶高度的几何特征更为明显，利用这种优势，风云三号E星可以在晨雾、台风、强对流的监测和分析中开展独特的应用。风云三号E星总设计师王金华告诉记者，此次风云三号E星装载的中分辨率光谱成像仪新增大幅宽、高灵敏微光成像通道，动态范围达到7个数量级，是我国最先进的定量化全球微光探测仪器，在轨应用后可实现大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演，大幅提高监测精度。

　　凭借新轨道，风云三号E星可以使全球多个国家和地区的天气预报机构会商人员每天早间拿到时次最接近、资料最新的卫星图像和产品，为天气预报提供最具时效性的信息。“由于晨昏卫星观测时段地表温度和大气边界层温度差异最大、云量较少、绝对湿度较低，有助于风云三号E星利用红外发射原理开展大气气体的遥感观测和空气质量监测工作。”王金华介绍，对于气候研究而言，地表温度、大气温度、大气湿度和降水等要素的日变化完整样本非常重要，通过补充上午和下午轨道系统数据，风云三号E星可实现全球大部分地区在红外和微波波段的每天6次测量，组网后可以显著提升低轨气象卫星的气候监测能力。

　　风云气象卫星在世界范围内拥有极为庞大的用户群体，而对于风云三号E星的可靠性，工作负责人吴东说，这意味着责任如山。在E星的研制初期，吴东便以差异化、精细化、专项化管控为出发点，他和团队提出了基于多维度的活动部件可靠性保证思路，从运动模式、继承性/成熟度、研制阶段、寿命试验专项等多个维度分类梳理了各活动部件可靠性控制措施，五年间跑遍各协作单位，查阅相关资料，分阶段、分步骤地组织活动部件专项分析和审查，积累了大量的产品基础数据和研制经验。

　　“风云三号E星的成功发射和在轨运行将提升我国在气象预报预测、应对气候变化、环境生态监测、空间天气预警等应用层面的能力，完善我国现有气象业务观测体系，同时使我国在业务上形成同欧美卫星的等价互补之势。”王金华表示，依托风云三号E星独特的全球观测资料，我国可以同世界其他气象发达国家开展多方位双边、多边技术合作交流，进一步提升我国在国际气象事务中的话语权与影响力。

　　在气象灾害预警方面也有应用

　　风云三号气象卫星是我国第二代低轨气象卫星，共分为3个批次。“此次发射的E星是继01、02批4颗卫星后03批的首颗卫星。”风云三号极轨卫星地面系统总指挥、国家卫星气象中心副主任张鹏介绍，为满足数值天气预报业务对气象卫星提出的新要求，风云三号在遥感能力上实现了从单一遥感成像到地球环境综合探测、从光学遥感到微波遥感、从二维成像到三维定量探测、从公里级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到极地接收多项技术突破；遥感仪器数量一跃增加到11个，仪器性能指标部分超过欧美在轨业务卫星水平。

　　在森林大火、台风、暴雨、沙尘暴、大雾、干旱、洪涝、雪灾等方面，低轨气象卫星均有应用。国家卫星气象中心遥感应用室主任，风云气象卫星工程应用系统总设计师唐世浩告诉记者，2020年7月，受持续强降水和上游来水共同影响，鄱阳湖主体及附近水域面积迅速增大，利用风云三号D星，我国清晰监测到鄱阳湖主体及附近水域的近一个月水体变化情况；受降雨持续偏少影响，2021年初，我国南方部分地区出现干旱，利用风云三号D星微波成像仪数据制作的地表土壤水分距平百分率图显示：与2012年以来同期相比，江南南部、华南大部、云南等地土壤水分较常年偏低；2021年4月18日中午，蒙古国苏赫巴托尔省达里干嘎县发生草原大火，火灾发生地位于中蒙边界附近，参考风云三号C星监测数据，中方出动600余人共同奋力扑救，靠近中方边境一线明火全部堵截在边境巡逻道和防火隔离带以北。

　　世界气象组织（WMO）向中国气象局来函表示，E星的发射将填补全球天基气象观测系统的空白，中国气象局将成为全球极轨卫星观测序列的第三大支柱。

　　风云气象卫星工程总指挥、中国气象局副局长于新文表示，E星的发射将进一步提升我国气象预报预测、气候变化应对、气象防灾减灾、生态文明建设、空间天气预报预警等各应用层面的能力和水平。“E星是完善和丰富我国现有气象业务观测体系的‘黎明星’，是助推气象现代化高质量建设的‘标志星’，也是提升风云气象卫星国际影响力的‘国际星’。”

　　（光明日报北京7月5日电）

　　《光明日报》（ 2021年07月06日 08版）