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4億像素、15分鐘成像，這是風(fēng)云四號(hào)給地球“拍照”的質(zhì)量與速度。受近10年來(lái)中國(guó)最強(qiáng)沙塵天氣突襲影響，15日中國(guó)北方多個(gè)城市空氣質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重污染。中國(guó)第二代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)A星在3.6萬(wàn)公里的高空，以“火眼”監(jiān)測(cè)沙塵天氣。中新網(wǎng)記者15日采訪了中國(guó)航天科技集團(tuán)上海航天技術(shù)研究院的風(fēng)云四號(hào)主任設(shè)計(jì)師陳曉杰，揭秘風(fēng)云四號(hào)A星的工作細(xì)節(jié)。

“快”：5分鐘觀測(cè)中國(guó)一次

風(fēng)云四號(hào)A星于2016年12月11日發(fā)射，它給地球“拍照”，但它更是中國(guó)的“御用攝影師”。陳曉杰說(shuō)，風(fēng)云四號(hào)A星的特點(diǎn)就是它在地球靜止軌道上，與地球的自轉(zhuǎn)周期同步，目前5分鐘可以實(shí)現(xiàn)一次對(duì)中國(guó)區(qū)域的觀測(cè)，觀測(cè)頻次很高。而沙塵、大風(fēng)這類(lèi)天氣，持續(xù)時(shí)間相對(duì)不長(zhǎng)，正需要這種高頻次觀測(cè)，才能捕捉天氣的動(dòng)態(tài)變化。

對(duì)比而言，“風(fēng)云家族”里的風(fēng)云三號(hào)處于低軌軌道，可以看得很清楚，但每次經(jīng)過(guò)中國(guó)的頻次相對(duì)較低，大概要過(guò)12個(gè)小時(shí)才能經(jīng)過(guò)一次中國(guó)區(qū)域。因此，“崗位”相對(duì)固定的風(fēng)云四號(hào)A星更能勝任此次沙塵捕捉任務(wù)，及時(shí)監(jiān)測(cè)到中國(guó)北方城市的沙塵區(qū)域。

“穩(wěn)”：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、估算沙塵面積

通過(guò)風(fēng)云四號(hào)A星，我們能更清晰地看到沙塵天氣的范圍。據(jù)中國(guó)氣象部門(mén)公布的內(nèi)容，利用3月15日8時(shí)的FY-4A(風(fēng)云四號(hào)A星)氣象衛(wèi)星遙感沙塵監(jiān)測(cè)顯示：沙塵區(qū)主要出現(xiàn)在內(nèi)蒙古大部、河北北部、山西北部、陜西北部、北京市、天津市、遼寧西部、吉林西部、黑龍江西部等地，部分沙塵區(qū)有云覆蓋或與云混合在一起。經(jīng)估算，衛(wèi)星可視的沙塵區(qū)面積約為46.6萬(wàn)平方公里。3月15日下午15時(shí)FY-4A氣象衛(wèi)星遙感沙塵監(jiān)測(cè)顯示：沙塵天氣的影響范圍繼續(xù)向東、向南移動(dòng)，影響華北、黃淮北部、內(nèi)蒙古西部、東北地區(qū)中部、西北地區(qū)中東部等地，部分沙塵區(qū)有云覆蓋或與云混合在一起。經(jīng)估算，衛(wèi)星可視的沙塵區(qū)面積約為83.9萬(wàn)平方公里。

風(fēng)云四號(hào)A星如何估算沙塵面積?陳曉杰說(shuō)，以北京區(qū)域?yàn)槔?，先利用風(fēng)云四號(hào)A星對(duì)北京進(jìn)行觀測(cè)，接著區(qū)分哪些地方有沙塵、哪些地方?jīng)]有，然后通過(guò)相關(guān)算法處理數(shù)據(jù)，就可估算出沙塵的面積。

“靈”：可以捕捉大氣0.1攝氏度的溫度波動(dòng)

風(fēng)云四號(hào)A星有多靈敏?陳曉杰說(shuō)，最高能感知到地球大氣0.1攝氏度的波動(dòng)。

陳曉杰介紹，風(fēng)云四號(hào)A星的監(jiān)測(cè)技能主要依靠遙感儀器——風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星搭載了多通道掃描成像輻射計(jì)、干涉式大氣垂直探測(cè)儀、閃電成像儀和空間天氣監(jiān)測(cè)儀4臺(tái)遙感儀器。其中，多通道掃描成像輻射計(jì)可提供可見(jiàn)光、近紅外、水汽及紅外波段等14通道的高時(shí)空分辨率圖像，全圓盤(pán)圖像觀測(cè)時(shí)間為15分鐘，空間分辨率最高可達(dá)500米。

陳曉杰介紹，與“紅外測(cè)溫”的原理相似，遙感儀器可以遙感地球大氣的溫度、濕度。而沙塵有其特殊的波段，相關(guān)光譜信息被捕捉、傳到地面后，再通過(guò)數(shù)據(jù)處理，形成監(jiān)測(cè)影像。并且，風(fēng)云四號(hào)A星的監(jiān)測(cè)基本上是準(zhǔn)實(shí)時(shí)的，從收到遙感數(shù)據(jù)，到中國(guó)氣象局處理數(shù)據(jù)，基本上幾分鐘內(nèi)就能有監(jiān)測(cè)結(jié)果。

陳曉杰告知，沒(méi)有氣象衛(wèi)星之前，類(lèi)似觀測(cè)很多是依靠地面觀測(cè)站，但地面觀測(cè)范圍有限，遙感的方式為我們觀測(cè)天氣提供更大便利。

據(jù)悉，自風(fēng)云四號(hào)首發(fā)星2016年12月11日成功發(fā)射、投入運(yùn)行后，中國(guó)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)識(shí)別時(shí)效從15分鐘提高到5分鐘，24小時(shí)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差從95公里減小到71公里。　(鄭瑩瑩 郭超凱)