4月16日，風云三號G星發(fā)射成功。該星配備了多個高精尖先進裝備，也稱“載荷”。與風云三號其他成員不同，“降水星”的軌道高度只有407公里，衛(wèi)星運行速度快，儀器可接收到的入射能量小，對載荷研制也提出了更高要求。

(相關資料圖)

風云三號G星

風云三號G星“降水星”上共配備了四個業(yè)務載荷、兩個試驗載荷。四個業(yè)務載荷是執(zhí)行降水監(jiān)測任務的中堅力量，各具十八般武藝，協(xié)同合作、互為補充，共同完成降水監(jiān)測目標。

其中，主被動微波載荷是降水探測的主要載荷，包括雙頻降水測量雷達和微波成像儀。

微波成像儀

“降水星”特色的主被動微波降水測量具有很強的互補性，降水測量雷達能得到降水的廓線信息，而微波成像儀可以得到整個路徑上的總降水；降水測量雷達的觀測刈幅較窄但精度高，微波成像儀的寬刈幅能大大提高降水測量的地面覆蓋率。同時，降水測量雷達可為被動微波反演提供豐富的云/輻射數(shù)據(jù)庫，支撐風云三號氣象衛(wèi)星多星裝載的被動微波載荷在統(tǒng)一框架下建立反演模型，得到全球高時效降水產品。

“降水星”配備的兩個試驗載荷——高精度定標器和偏振多角度成像儀，在技術上有不少新探索。

風云三號G星究竟有何“絕技”？

“六大裝備”有何獨到之處？我們一起來看！

1.雙頻降水測量雷達

實現(xiàn)了星載主動降水探測的技術突破。它采用Ku/Ka雙波段觀測，“慧眼”穿透力強，其單條軌道的觀測刈幅可達300公里，可以清晰掃描區(qū)域半徑內的臺風、暴雨、暴雪等降水系統(tǒng)的內部三維結構，獲取精細的三維雨滴譜參數(shù)廓線、三維相態(tài)、三維降水率廓線等參數(shù)和遙感產品，識別降水類型、降水層高度等豐富的降水信息，反演得到比被動遙感監(jiān)測更準確的降水強度數(shù)據(jù)。

除了為預報員提供精細化預報參考外，降水測量雷達對行業(yè)服務也大有助力，比如，民航飛機行駛中經(jīng)常需要避開“過冷水”，而有了這個“千里眼”，我們可以清晰判斷出大氣當中哪些是暖云哪些是冷云，哪里是過冷水區(qū)，可有力保障民航的飛行安全。

2.微波成像儀（降水型）

可提供被動微波遙感觀測，主要利用設置在大氣窗區(qū)和氧氣及水汽吸收線附近的微波通道，捕捉降水云中的水凝物廓線資料，協(xié)同反演降水參數(shù)。

它是風云三號02批微波成像儀的升級版，探測通道數(shù)達到26個。

陸地弱降水是星載微波降水反演難題，來自地表復雜強大的背景微波輻射，它會完全掩蓋大氣弱降水的發(fā)射/吸收信號，風云三號G星微波成像儀在50Hz和118GHz大氣氧氣吸收線附近設置兩組探測通道，對于同一中心頻點的一組通道而言，地表比輻射率相同，降低了反演方程的非適定性，有效提升陸地弱降水的星載探測能力。

3.中分辨率光譜成像儀（降水型）

風云三號G星配置的光學成像類儀器，單條軌道觀測刈幅達1200公里。

它除用于獲取可見光/紅外云圖外，還可獲取云頂溫度、云頂高度、有效粒子半徑和云形態(tài)學方面的參數(shù)，輔助判斷降水云的存在。

另外，由于目前靜止軌道風云氣象衛(wèi)星上還沒有微波遙感儀器，靜止氣象衛(wèi)星使用紅外通道來進行降水估計，所以該設備還是聯(lián)系極軌衛(wèi)星微波降水測量結果和靜止軌道衛(wèi)星紅外降水估計結果的橋梁。

4.全球導航衛(wèi)星掩星探測儀（Ⅱ型）

它能提供在軌實時濾波精密定軌結果，在四百多公里軌道高度上，有望實現(xiàn)基于精密定軌的軌道大氣密度反演和更高精度的GNSS-R海面風場及土壤濕度等產品的反演。

5.高精度定標器

將首次開展在軌太陽交叉定標技術驗證試驗，并將高精度輻射定標結果傳遞給同平臺或其他衛(wèi)星可見/近紅外遙感儀器，為星上光學載荷測量結果的統(tǒng)一定一個“標尺”，為未來衛(wèi)星監(jiān)測資料融合應用、建立氣候數(shù)據(jù)集奠定研究基礎。

6.短波紅外偏振多角度成像儀

使國內首次具備短波紅外波段的偏振多角度衛(wèi)星觀測能力，將探索為實現(xiàn)云、氣溶膠和地表等相關參數(shù)的高精度定量化反演提供觀測信息，從而提高在天氣預報、氣候變化和地球環(huán)境監(jiān)測領域等方面的能力。

有了“六大裝備”的加持相信風云三號G星一定能促進我國降水探測能力及預報準確率的提高讓我們期待一下！

中國氣象局宣科中心（中國氣象報社）出品