N新华社 科技日报

8月3日11时47分，风云三号F星搭乘长征四号丙运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。F星的载荷配置和性能指标均达国际先进水平，将接替已“服役”近10年的风云三号C星在轨业务。

F星由中国航天科技集团有限公司第八研究院抓总研制，地面应用系统由中国气象局负责建设和运行。F星有何亮点？将如何提升天气预报时效和精度？

上天拍“三维CT”

让台风暴雨“有迹可循”

全球气候变暖背景下，极端天气气候事件频发。台风和暴雨区域的大气温湿度分布可以描绘台风和暴雨的位置、强度等信息，其分层越精细，台风和暴雨信息刻画就越精准。

据第八研究院风云三号F星总指挥李海生介绍，F星搭载了先进的微波温度计、微波湿度计、红外高光谱大气探测仪三台仪器探测大气温湿度廓线。相比C星，F星大气垂直探测通道数量提升了近47倍。“通道越多大气垂直分层探测越精细，这也就意味着这台大气温湿度‘CT机’垂直分层能力显著提升，对大气温湿度分层认知更精准。”李海生说。

同时，通过微波和光学大气探测仪器深度联合，充分发挥微波通道不受天气影响和高光谱探测通道更精细的优势，F星可探测人眼难以分辨的大气温湿度廓线信息，为大气做更精准的“三维扫描”，让台风、暴雨“有迹可循”。

中国气象局局长陈振林表示，F星的发射将进一步提升天气预报的时效和精度，为防灾减灾作出更大贡献。

携带“遥感神器”

高精度高频次监测痕量气体

能够高精度、高频次地对全球大气痕量气体的时空分布特征和变化趋势进行动态监测，是F星的一大亮点。

痕量气体是大气中浓度低于十万分之一的粒子，主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等，影响着全球大气环境和气候变化。2008年搭载于风云三号A星的紫外臭氧垂直探测器、紫外臭氧总量探测器开机工作，首次实现了我国对全球臭氧总量的定量探测。

第八研究院风云三号F星总设计师王金华表示，F星在紫外探测能力方面进行了重要升级，配置了两台新研制的紫外高光谱遥感仪器。

紫外高光谱臭氧天底探测仪通过从上而下的天底观测方式获取太阳散射信号，反演得到全球大气臭氧、二氧化硫和二氧化氮总量以及气溶胶、大气臭氧垂直廓线分布等信息。

紫外高光谱臭氧临边探测仪则以切线形式对大气进行分层探测，通过临边方式观测大气紫外—可见光波段太阳后向散射，反演得到全球臭氧垂直廓线、二氧化硫和二氧化氮柱总量以及气溶胶定量和定性产品，用于气候变化、大气化学以及大气环境研究。

风云“九星连珠”

服务全球129个国家和地区

F星是一颗极地太阳同步上午轨道卫星。因天气系统在上、下午时段表现迥异，近地轨道卫星采用多星组网观测，能更好地获取时空均匀分布的探测资料。

中国气象局副局长曹晓钟表示，F星将与在轨的“下午星”风云三号D星、“黎明星”风云三号E星、“降水星”风云三号G星组网观测，其观测资料和产品将广泛应用于天气预报、气候预测、灾害监测、环境监测等领域。

F星投入业务运行后，将生产图像类、云辐射类、海陆表类、大气参数类、大气成分类、空间天气类共计6类48种产品。针对地表和大气成分的探测需求，全新研发了土壤冻融、二氧化氮、二氧化硫、臭氧总量和廓线、气溶胶总量及指数等新型遥感产品。

下一阶段，F星将按照“边测试、边应用、边服务”的原则开展在轨测试。截至目前，我国共有9颗风云气象卫星在轨运行，持续为全球129个国家和地区提供数据产品和服务。

□链接

风云三号G星 连“毛毛雨”都不放过

今年4月16日9时36分，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星——风云三号G星，搭乘长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。

这是继美国、日本联合发射专用降水测量卫星之后，国际上第三颗发射的主动降水测量卫星，全球降水星家族首添“中国造”。自此，我国成为全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道民用气象卫星的国家。

“风云三号G星的发射有助于发挥我国低轨气象卫星观测网的整体优势，将显著改善全球暴雨等灾害早期预警能力。”中国气象局局长陈振林说。

据第八研究院风云三号G星总师钱斌介绍，风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载Ku、Ka双频降水测量雷达，将雷达观测分辨率高和卫星观测范围广的优势结合起来。该星具备自上而下获取三维结构信息的能力，就如同对大气降水进行“CT”扫描，获得降水精细的立体结构信息。

此外，风云三号G星Ku频段和Ka频段雷达同步工作，可以利用大气中不同高度层的降水粒子对两个频段雷达辐射微波信号反射率不同的特性，区分雨和雪，并对降水进行精确估计。Ku频段有利于探测强降水，Ka频段有利于探测弱降水。两者结合形成的双频探测，能够精准感知407公里轨道高度内地球大气0.2毫米/小时如毛毛雨般的降水强度变化。

□特写

首颗“降水星” 盯紧台风“泰利”

今年第4号台风“泰利”中心先后于7月17日22时20分前后和7月18日5时45分前后在广东省湛江市南三岛沿海和广西北海两次登陆，成为今年首个登陆我国的台风。风云三号G星（降水星）清晰捕捉到此次台风降雨云系的三维立体结构。

从降水测量雷达反演的地面降水率图片中，可清晰看到台风“泰利”第一次登陆前1小时左右的台风降水空间分布情况。通过不同层次降水的三维立体结构展示图，可以发现强降水主要集中在主眼墙西偏北象限，受台风风雨影响，湛江地区小时雨强接近200毫米/小时。沿台风中心经向和纬向降水廓线可以看到多个垂直的雨柱，北侧雨顶高度最高达到12.5千米，降水粒子主要集中在7.5千米以下，粒子直径普遍小于1.7毫米，部分对流旺盛的降水粒子直径接近2毫米，这代表此时台风眼墙附近降水主要由低浓度小粒径雨滴构成，局部强对流区由高浓度大粒子雨滴构成，降水效率高。

微波成像仪（降水型）也是风云三号G星上的主载荷之一，它利用设置在大气窗区和氧气及水汽吸收线附近的微波通道，捕捉降水云中的水凝物资料，用以协同反演降水参数。在此次台风监测中，微波成像仪观测到，台风登陆前后北部湾、琼州海峡地区海温高达30℃，有助于台风“泰利”的强度维持。

（光明网）