極端氣象災害持續給全球帶來巨大生命財產損失，如何應對？如今，中國有了能精準捕捉臺風暴雨的全新“大國重器”。

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昨天（7月1日），央視新聞記者從中國氣象局獲悉，風云三號F星正式投入業務運行。F星是風云三號系列的第七顆衛星，同時也是風云系列第三顆太陽同步上午軌道衛星。它將接棒風云三號C星，開展全球地氣系統綜合探測業務。

由中國航天科技集團八院抓總研制的F星，于2023年8月3日在酒泉衛星發射中心成功發射。它搭載10臺功能強大、性能先進的遙感儀器，可大幅提高對大氣溫濕度垂直廓線、大氣痕量氣體及地球輻射收支能量的觀測精度。尤其是新研的2臺紫外高光譜探測儀，將開啟我國風云衛星紫外高光譜探測新篇章。

在試運行過程中，F星對內蒙古東部、東北地區、華北北部等大范圍降雪過程及新疆強降雪天氣，以及近期長江中下游強降水天氣的監測中發揮了較好應用效益。未來，這臺“超級太空CT機”有望對區域和中小尺度天氣、短臨天氣，特別是臺風、暴雨等重大災害性天氣預報精度的提高具有重要貢獻。

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風云三號F星在軌效果圖。圖——中國航天科技集團八院

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“三維CT”助力精準捕捉臺風暴雨

全球氣候變暖背景下，極端天氣氣候事件頻發。臺風和暴雨區域的大氣溫濕度分布可以描繪臺風和暴雨的位置、強度等信息，其分層越精細，臺風和暴雨信息刻畫就越精準。

據航天科技八院風云三號F星總指揮李海生介紹，F星搭載了先進的微波溫度計、微波濕度計、紅外高光譜大氣探測儀三臺儀器探測大氣溫濕度廓線。相比C星，F星大氣垂直探測通道數量提升了近47倍。微波溫度計大氣探測通道17個，微波濕度計大氣探測通道15個，紅外高光譜大氣探測儀探測通道達3000多個。

“通道越多大氣垂直分層探測越精細，這也就意味著這臺大氣溫濕度‘CT機’垂直分層能力顯著提升，對大氣溫濕度分層認知更精準。”李海生說。

同時，通過微波和光學大氣探測儀器深度聯合，充分發揮微波通道不受天氣影響和高光譜探測通道更精細的優勢，F星可探測人眼難以分辨的大氣溫濕度廓線信息，為大氣做更精準的“三維掃描”，讓臺風、暴雨“有跡可循”。

中國氣象局局長陳振林表示，F星的發射將進一步提升天氣預報的時效和精度，為防災減災作出更大貢獻。

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風云氣象衛星在軌運行示意圖。圖——國家氣象衛星中心

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“俯瞰、側視”雙管齊下

能夠高精度、高頻次地對全球大氣痕量氣體的時空分布特征和變化趨勢進行動態監測，是F星的一大亮點。

痕量氣體是大氣中濃度低于十萬分之一的粒子，主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等，影響著全球大氣環境和氣候變化。2008年搭載于風云三號A星的紫外臭氧垂直探測器、紫外臭氧總量探測器開機工作，首次實現了我國對全球臭氧總量的定量探測。

F星總設計師王金華表示，F星在紫外探測能力方面進行了重要升級，配置了兩臺新研制的紫外高光譜遙感儀器。

其中，紫外高光譜臭氧天底探測儀通過從上而下的天底觀測方式獲取太陽散射信號，儀器正面“俯視”地球大氣，猶如一臺“超廣角CT機”，可實現每天一幅全球大氣微量成分探測圖像，能為氣候變化研究和環境監測提供重要數據支撐。該儀器幅寬達2900公里，空間分辨率優于7公里，其光譜分辨率和空間分辨率均大幅優于國內外同類紫外探測儀器，達到國際先進水平。

紫外高光譜臭氧臨邊探測儀則以切線形式對大氣進行側面掃描，通過臨邊方式觀測大氣紫外—可見光波段太陽后向散射，反演得到全球臭氧垂直廓線、二氧化硫和二氧化氮柱總量以及氣溶膠定量和定性產品。其垂直分辨率優于3公里，性能指標同樣達到國際先進水平。

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圖源：央視四套

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將生產6類48種產品

F星是一顆極地太陽同步上午軌道衛星。因天氣系統在上、下午時段表現迥異，近地軌道衛星采用多星組網觀測，能更好地獲取時空均勻分布的探測資料。

中國氣象局副局長曹曉鐘表示，F星將與在軌的“下午星”風云三號D星、“黎明星”風云三號E星、“降水星”風云三號G星組網觀測，其觀測資料和產品將廣泛應用于天氣預報、氣候預測、災害監測、環境監測等領域。

F星投入業務運行后，將生產圖像類、云輻射類、海陸表類、大氣參數類、大氣成分類、空間天氣類共計6類48種產品。針對地表和大氣成分的探測需求，全新研發了土壤凍融、二氧化氮、二氧化硫、臭氧總量和廓線、氣溶膠總量及指數等新型遙感產品。

下一階段，F星將按照“邊測試、邊應用、邊服務”的原則開展在軌測試。截至目前，我國共有9顆風云氣象衛星在軌運行，持續為全球129個國家和地區提供數據產品和服務。

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