解密能夠實現對全球二氧化碳的探測的風云三號D星新才藝

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11月15日，“風云三號”D星從太原衛星發射中心升空，風云衛星家族又添“新丁”。

要是沒點兒真本事，哪敢在世界舞臺上閃亮登場。這回，“風云三號”D星搭載了10臺對地遙感觀測儀器，其中，5臺核心遙感儀器充分繼承已在軌氣象衛星的成熟技術，并在原有基礎上進一步提升性能，1臺升級換代儀器和4臺全新研制儀器帶來的“新才藝”，讓這顆探測全球大氣的“超級慧眼”在世界舞臺上底氣倍增。

性能優化升級 打造探測全球大氣的“超級慧眼”

之所以把“風云三號”D星稱作是探測全球大氣的“超級慧眼”，是因為它是目前國內光譜分辨率最高的對地觀測衛星之一，搭載的多臺高分辨率成像儀能極大地增強對地球大氣動力、熱力參量和溫室氣體的捕獲能力。

很難想象，面對波長只有約600納米（1納米=10^-9米）的可見光，新增的紅外高光譜大氣探測儀和高光譜溫室氣體監測儀依然能分成幾百乃至上千個通道，將不同譜線的可見光吸收探測。它們極大地提升了“風云三號”D星對高空大氣的層析能力。

其中，紅外高光譜大氣探測儀能夠像CT機那樣，對晴空大氣三維結構進行“切片”處理，窺探其中的溫度、濕度三維結構；高光譜溫室氣體監測儀則能夠實現對全球二氧化碳的探測。

此外，“風云三號”D星還新增了兩臺與空間環境監測密切相關的儀器——廣角極光成像儀和電離層光度計。

其中，廣角極光成像儀為“風云三號”D星帶來了一項新技能——對兩極極光強度和范圍進行監測。眾所周知，大于70°緯度的極區會有極光，而極光與電場、磁場密切相關，觀測極光活動可以了解高層大氣高能粒子、電場、磁場變化情況。

電離層光度計則側重于監測電離層電場狀態，它能反演高層大氣電子濃度的垂直分布，測量氧氣原子和氮氣分子的極紫外波段氣輝輻射強度。

廣角極光成像儀和電離層光度計相互補充，實時洞察高層電場、磁場以及高能粒子等空間天氣參數變化，為空間天氣預報提供有力支撐，減少空間天氣對航天、航空、通信和導航定位等活動的影響，保障人類健康。

對標世界一流 “風云”三分天下

近年來，全球極端天氣愈加頻繁，而極軌氣象衛星肩負的最重要的使命就是解決全球數值預報模式初始場資料的問題，因此世界各國都在加快極軌氣象衛星的升級換代。

在這樣的背景下，我國“風云”系列氣象衛星已經與美國、歐洲氣象衛星成為世界公認的氣象衛星界的“三駕馬車”，共同服務世界各國的天氣預報。

從“風云三號”D星搭載的儀器，便能看出其對標世界一流的特點：廣角極光成像儀不僅在全國首次實現從太空觀測極光，也是世界上首個低軌道大視場極光成像儀；電離層光學儀器則是繼美國氣象衛星搭載之后再度亮相太空（但美國衛星因白天監測功能失效，未完全成功）。

與美國發射的GOES系列氣象衛星相比，“風云三號”D星定量化程度相當，但觀測項目類型更多，手段更加豐富。正因為這些卓越的性能，“風云三號”系列衛星獲得的氣象資料得以在全球廣泛應用。其獲取的相關資料已在歐洲中期數值預報中心實現業務化應用，在英國、日本、韓國等國的預報中心也扮演著不可或缺的角色。

（原題為《解密“風云三號”D星新才藝》） ??