中國首顆降水星上崗了

2023年4月16日9時36分，長征四號乙運載火箭成功發射風雲三號G星（風雲三號G星即風雲三號07星），作為風雲衞星家族中的第20星，風雲三號G星在國際上首次採用雙頻主動降水測量雷達與被動微波、光學遙感相結合的綜合探測，實現了降水測量從“被動看”到“主動探”的跨越，進一步提高了中國氣象綜合觀測能力。這顆衞星到底都有哪些“獨門絕技”？帶您一探究竟。

雙頻段、高精度，讓降水無處遁形

降水是全球水循環中的重要過程，降水量多少和降水在時間與空間分佈的變化會極大地影響人們生活。據統計，全球枱風有三分之一左右產生於北太平洋西部，而中國正處於北太平洋西部颱風活動帶上，近年來，颱風暴雨內澇成為中國部分城市面臨的重要災害之一，給人民生活造成了巨大的影響。

關於降水資料的獲取，傳統上主要通過雨量計、地基雷達等手段，但由於地面設備配置數量有限且分佈不均，難以獲取大範圍高空間分辨率的地面降水信息。風雲三號G星搭載了中國首套“空中雨量計”——星載Ku、Ka雙頻降水測量雷達，具備自上而下獲取三維結構信息的能力，就如同對大氣降水進行“CT”掃描，可獲取更精細的降水三維結構信息。

多體制、主被動，將測量做到極致

為了進一步提升對台風、暴雨等災害性降水的高精度觀測，風雲三號G星瞄準了“高探測靈敏度、高探測精度、多體制聯合探測”的發展方向。它就像一隻高靈敏、高精度的千里眼，獲取颱風內部温濕結構、颱風強度、颱風影響區雨強等相關關鍵信息，預測颱風未來發展情況，對台風暴雨“精確把脈”。

此外，衞星還可以實現可見光/紅外雲圖、雲頂温度、雲頂高度、有效粒子半徑和雲形態學方面的要素探測，進而輔助判斷降水雲的存在，完善微波測量的反演結果。

可俯仰、可掉頭，靈動跳出“太空芭蕾”

風雲三號G星運行在低軌低傾角的非太陽同步軌道，對於軌道上的衞星，由於光照條件的不斷變化，其外部熱環境變化複雜，太陽會定期出現在軌道面的兩側，在一段時間內，太陽照射衞星的左側面；但過一段時間，太陽又會照射衞星的右側面。但風雲衞星定量探測的需求，要求衞星有一面必須始終背向太陽，為適應低軌低傾角軌道複雜的光照條件和多變的外熱流，確保衞星始終以同一側面面向太陽，保證穩定的外部熱環境和單機穩定的工作環境，姿軌控系統設計了自主偏航姿態機動模式。當太陽光從軌道面的一側運動到另一側時，衞星將自動轉身180°，實現從正飛到倒飛，再到正飛的靈活掉頭機動。

在後續的業務運行中，風雲三號G星將發揮“獨門絕技”，與風雲三號晨昏星、上午星、下午星功能互補、相互配合，組網形成完整的低軌氣象衞星業務綜合觀測能力，將預報精度提高3%左右，將預報時效延長24小時左右，將氣象災害監測時效提高近1倍，有效監測衞星壽命週期內發生在海上的颱風內部雲、雨的發展過程，為颱風、暴雨、暴雪等災害性降水提供高精度觀測資料，進一步提高全球數值天氣預報效能。

文/記者 李寧 陶嘉樹

編輯/王朝