地球的新天眼:风云三号G成功从太空收集了宝贵的降水数据

地球的新天眼:风云三号G成功从太空收集了宝贵的降水数据 由中国气象局发射的风云三号G卫星代表了从太空测量全球降水量的一项重大进展。通过捕捉全球降水发生、类型和强度的精确数据,包括海洋和复杂地形上的降水,该卫星增强了我们对地球水、能源和生物地球化学循环的了解。图片来源:国家卫星气象中心张鹏博士中国气象局的科学家们研制并发射了一颗卫星,用于在太空轨道上用雷达测量地球降水量。这是该团队计划执行的两项降水任务中的第一项,目的是精确测量全球降水的发生、类型和强度,包括海洋和复杂地形上的降水。具体来说,风云三号G卫星旨在评估降雨的三维(3D)形式和地球中低纬度天气系统的其他降水。研究小组在《遥感》杂志上发表了他们的研究成果。由中国气象局研制的 风云三号G卫星在从太空测量全球降水量方面取得了突破性进展,可详细了解全球降水模式,有助于了解和预报地球天气系统。图片来源:国家卫星气象中心张鹏博士"中国气象局研制并成功发射了中国第一颗主动降水测量卫星(FY-3G),并完成了卫星平台和仪器的调试测试,显示出卓越的性能。主被动微波仪器与光学成像仪器相结合......获得了全球降水的高精度观测数据。这颗卫星还可以与在轨的全球定位测量(GPM)卫星合作,提高科学家研究全球降水结构和机理以及开展水循环研究的能力。"FY-3G 标志着中国首次执行降雨量卫星任务,也是世界上第三次执行此类任务。卫星内置的遥感仪器可测量云层、降水和大气剖面。具体来说,主动式遥感降水测量雷达(PMR)与被动式微波成像仪 MWRI-RM 协同工作,后者经过优化,能够更好地探测陆地上较弱的降水和固体形式的降水。光学成像仪器 MERSI-RM 协助其他微波仪器测量云层和降水,以促进低轨道降水测量和高轨道红外降水估算。卫星上还装有 GNOS-II 仪器,该仪器利用全球导航卫星系统(GNSS)数据的变化,从空间精确测量温度、湿度和海面速度。FY-3G 还装有短波红外偏振多角度成像仪(PMAI)和高辐射精度星载校准器(HAOC)。作为降水测量设备,风云三号G卫星的主要仪器是有源降水测量雷达 PMR,它能生成降水的三维渲染图。该仪器收集的数据可用于计算降水强度和类型,从而提高空间测量的准确性。"中国已成功发射降水测量卫星[FY-3G],调试结果表明其测量性能优越,可获得高精度的三维降水测量信息。FY-3G 与 GPM 可形成虚拟在轨星座,大大提高了全球降水测量和研究能力。FY-3G 全球观测数据可通过风云卫星数据中心免费提供给全球用户。"重要的是,风云三号G增进了我们对全球降水的了解,这将有助于科学家更好地解释和预测地球的水循环和能量循环。这些数据将用于加强对极端天气事件的预测,并为该计划下一代降水卫星 FY-5 的开发提供信息。研究小组对从风云三号G卫星获得的数据感到鼓舞,但要充分掌握该卫星的能力和未来应用,还需要进行更多的数据处理工作。"下一步,我们将加快基于 风云三号G卫星数据的降水事件数据库和降水数据集的开发。我们还计划提高主动雷达降水的定量反演精度,加强 风云三号G卫星的全球数据服务。我们还将继续推进卫星后续发展计划,确保降水观测的连续性。" ... PC版: 手机版:

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风云三号G星正式投入业务运行 首次实现低倾角轨道降水测量 风云三号G星于2023年4月16日顺利升空,这颗具有里程碑意义的卫星,是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星。其独特的使命是深入研究降水气候学,并实时监测灾害性天气系统的降水情况,为科研人员提供全球中低纬地区降水的三维结构信息。这一重要卫星的成功发射,让我国在全球气象观测领域取得了显著成就,成为世界上唯一同时运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道民用气象卫星的国家,彰显了我国在气象科技领域的领先地位。自2023年10月23日起,风云三号G星已历经超过6个月的业务试运行期。在这期间,星地系统运行状况始终稳健,无论是在卫星平台、星上载荷,还是在卫星测控等各个环节,均表现出色。数据接收、处理、分发和存档的成功率均达到了预设标准,充分证明了其正式投入业务运行的实力。在轨测试和试运行期间,风云三号G星在多个重要场合和事件中发挥了关键作用。它成功参与了汛期高影响天气分析,为成都大运会和杭州亚运会等重大活动提供了准确的气象服务保障,并且,还成功探测了巴西、马尔代夫等国家极端暴雨的三维结构,为国际社会提供了宝贵的气象数据支持。 ... PC版: 手机版:

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中国首颗低倾角轨道降水测量卫星投入运行

中国首颗低倾角轨道降水测量卫星投入运行 中国首颗低倾角轨道降水测量卫星风云三号G星,已通过了试运行工作验收和运行方案评审,星期三(5月1日)正式投入业务运行。 据中国气象局官网消息,风云三号G星于去年4月16日发射,是中国首颗低倾角轨道降水测量卫星,主要用于降水气候学研究以及灾害性天气系统降水监测,能提供全球中低纬地区降水三维结构信息。 该卫星的成功发射,使中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。 自去年10月23日起,风云三号G星已完成超过六个月的业务试运行工作。在试运行期间,星地系统运行稳定,在卫星平台、星上载荷、卫星测控等状态正常的条件下,数据接收、数据处理、产品分发和数据存档成功率等四项考核指标均已达标,具备正式业务运行条件。 在轨测试和试运行期间,风云三号G星不仅在汛期高影响天气分析、成都大运会、杭州亚运会等汛期和重大活动气象服务保障中取得明显应用效果,还成功探测巴西、马尔代夫等国家极端暴雨的三维结构,在服务国际社会方面发挥了应用效益。 中国气象局也说,未来将进一步发挥低轨气象卫星完备观测网的整体优势,在气象灾害监测领域贡献中国智慧和方案。 2024年5月2日 10:06 PM

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4条近地轨道同时运行 风云三号G星正式投入业务运行

4条近地轨道同时运行 风云三号G星正式投入业务运行 风云三号G星地面系统副总设计师陈林表示,降水的全球观测,特别是三维结构的观测,一直以来是气象探测的一个难点问题。我国“降水星”的发射,实际上是我国降水的全球观测能力和三维结构探测能力跃上了一个新台阶。风云三号G星的“独门绝技”01 给降水做个“CT”获取降水资料,传统上主要通过雨量计、地基雷达等手段,但由于地面设备配置数量有限且分布不均,难以获取大范围高空间分辨率的地面降水信息。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,可通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号,获取垂直方向不同高度层的降水结构信息,实现垂直方向降水的探测。同时,该卫星还能利用雷达跨轨方向的扫描能力,实现对水平方向的降水探测,从而具备自上而下获取三维结构信息的能力,如同对大气降水进行“CT”扫描。02 对台风暴雨“精确把脉”风云三号G星也被气象部门称为“降水星”,是我国第20颗风云气象卫星。它是我国首颗对降水进行主动测量的卫星,通过星地雷达融合应用可实现全球三维大气、云和降水结构探测,将应用于台风、暴雨和其他极端灾害性天气监测预报与气候研究,显著改善全球暴雨等灾害早期预警能力。同时,在生态环境、能源、农业、健康等领域发挥作用。03 灵动跳出“太空芭蕾”风云三号G星运行在低轨低倾角的非太阳同步轨道,太阳会定期出现在轨道面的左右两侧,光照条件的不断变化使得卫星外部热环境变化复杂。要保证外部热环境和单机工作环境稳定,卫星需要保持始终以同一侧面面向太阳。为此,姿轨控系统设计了自主偏航姿态机动模式,当太阳光从轨道面的一侧运动到另一侧时,卫星将自动完成180度转身,灵动地跳出“太空芭蕾”。另外,风云三号G星的运行轨道距离地面约407公里,大气密度较高,在太阳活动高年,卫星1天的轨道高度衰减可达600多米。而根据任务要求,卫星轨道高度要控制在100米的偏差以内。研制团队凝聚集体智慧,实现了卫星轨道高度维持、偏心率与轨道相位协同自主控制,使得卫星能一直以固定高度经过同纬度地区上空,保障其业务应用效能。“试用期”内硕果累累自2023年10月23日起,风云三号G星已完成超过6个月的业务试运行工作。在试运行期间,星地系统运行稳定,在卫星平台、星上载荷、卫星测控等状态正常的条件下,数据接收、数据处理、产品分发和数据存档成功率等四项考核指标均已达标。在轨测试和试运行期间,风云三号G星不仅在汛期高影响天气分析、成都大运会、杭州亚运会等汛期和重大活动气象服务保障中取得明显应用效果,还成功探测巴西、马尔代夫等国家极端暴雨的三维结构,在服务国际社会方面发挥了应用效益。 ... PC版: 手机版:

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4月16日9时36分,中国大陆在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭成功将风云三号07星(又称风云三号G星)发射升空,卫星顺利进入预定轨道。 在台湾,国防部表示飞行轨道通过台湾北部外海上空,部分火箭残骸坠落台湾北部外海警示区。国军运用联合情监侦措施,均能掌握火箭发射状况,此次卫星发射对台湾国土安全未造成影响。 据中国气象报社报道,这是中国首颗低倾角轨道降水测量卫星,主载荷降水测量雷达是国内首次研制,主要用于灾害性天气系统降水监测。中国自此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气象卫星的国家。 (新华社,中央社,中国气象局)

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从太空绘制地球水道图:SWOT卫星改变了洪水预报的方式 地表水和海洋地形卫星(SWOT)旨在对地球表面的水进行首次全球调查,它将收集地球上水体随时间变化的详细测量数据。图片来源:NASA/JPL-Caltech河流、湖泊和水库就像我们地球的动脉,通过相互连接的巨大网络输送维持生命的水。当地球的水循环速度过快时,就会导致洪水泛滥,危及生命和财产安全。随着气候变化改变了降水模式,全世界越来越多的人生活在洪水易发地区,这种风险正在增加。科学家和水资源管理者使用多种类型的数据来预测洪水。今年,他们有了一个新工具:来自地表水和海洋地形(SWOT)卫星的淡水数据。美国国家航空航天局(NASA)和法国国家空间研究中心(CNES)合作建立的观测站正在测量地球上几乎所有水面的高度。SWOT 的设计目的是测量每一条宽度超过 300 英尺(100 米)的主要河流,初步结果表明它可能能够观测到更小的河流。2011 年,苏里斯河的洪水淹没了北达科他州的这个社区。美国和法国的 SWOT 卫星为科学家和水资源管理者提供了一种新的工具,用来观察三维洪水,这些信息可以改善对洪水发生地点和频率的预测。资料来源:北达科他州水务委员会溪流测量仪可以精确测量河流的水位,但只能测量个别地点的水位,而且往往相隔很远。许多河流根本没有水位计,尤其是在没有资源维护和监测水位计的国家。水位计也可能因洪水而失灵,当水位超过河岸并流入水位计无法测量的区域时,水位计就不可靠了。SWOT 能以三维方式更全面地观察洪水,测量洪水的高度、宽度和坡度。科学家们可以利用这些数据更好地追踪洪水在地形中的脉动,从而改进对洪水发生地点和频率的预测。在这张 2023 年 10 月 8 日的图片中,季风雨造成的洪水覆盖了孟加拉国东北部的广大地区。这颗由美国和法国共同研制的卫星首次以高分辨率为整个地区提供及时、精确的水面高程信息,从而改进了洪水预报。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UNC-Chapel Hill/Google Earth建立更好的洪水模型将 SWOT 数据纳入洪水模型的一项工作由位于科罗拉多州博尔德的环境科学合作研究所 (CIRES) 的 J. Toby Minear 领导。Minear 正在研究如何将 SWOT 数据纳入美国国家海洋和大气管理局的国家水模型,该模型可预测美国河流发生洪水的可能性及其时间。SWOT 淡水数据将填补测量仪之间的空间空白,帮助 Minear 等科学家确定河流沿岸特定地点发生洪水的水位(高度)。SWOT 河流坡度数据如图所示的加利福尼亚州萨克拉门托河的坡度数据可以改善对水流通过河流和冲刷地貌的速度的预测。为了计算坡度,科学家将较低的水位(右)减去较高的水位(左),然后除以河段长度。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UNC-Chapel Hill/Google地球他希望 SWOT 能以多种方式改进国家水模型数据。例如,它将对河流坡度以及坡度如何随水流变化提供更准确的估算。一般来说,河流坡度越陡,水流速度越快。水文建模人员利用坡度数据来预测水流通过河流和流出地表的速度。SWOT 还将帮助科学家和水资源管理者量化湖泊和水库的储水量。虽然美国有大约 90,000 个相对较大的水库,但其中只有几千个水库拥有纳入国家水模型的水位数据。这就限制了科学家们了解水库水位与周围陆地高程和潜在洪水之间关系的能力。SWOT 正在测量数以万计的美国水库,以及几乎所有大于两个足球场的美国天然湖泊。包括美国在内的一些国家在河流测量网络和详细的当地洪水模型方面投入了大量资金。但在非洲、南亚、南美部分地区和北极地区,有关湖泊和河流的数据却很少。在这些地方,洪水风险评估通常依靠粗略估计。SWOT 的部分潜力在于,它能让水文学家填补这些空白,提供有关地表蓄水量和河流流量的信息。联合国大学教堂山分校博士生玛丽莎-休斯(Marissa Hughes)用三脚架安装全球定位系统,以精确测量新西兰怀马卡里里河一段的水面高程。测量结果用于校准和验证来自美国-法国 SWOT 卫星的数据。信用:Alyssa LaFaro/NC Research美国国家航空航天局SWOT淡水科学负责人、北卡罗来纳大学教堂山分校研究员塔姆林-帕维尔斯基(Tamlin Pavelsky)说,SWOT有助于应对气候变化引发的极端风暴所造成的日益严重的洪水威胁。想想2017年的休斯顿和哈维飓风吧,"他说。"如果没有气候变化,我们不太可能在一场风暴中看到 60 英寸的降雨量。随着强降水事件变得越来越常见,社会将需要更新工程设计标准和洪泛区地图。"地球水循环的这些变化正在改变社会对洪水和洪泛区的假设,随着降雨强度的增加以及洪水易发地区人口的增长,未来全球数亿人将面临更大的洪水风险。SWOT 洪水数据还有其他实际用途。例如,保险公司可以利用 SWOT 数据建立的模型来改进洪水灾害地图,从而更好地估计一个地区潜在的破坏和损失风险。一家大型再保险公司 FM Global 是 SWOT 目前的 40 家早期采用者之一,这是一个致力于将 SWOT 数据纳入其决策活动的全球组织社区。帕维尔斯基说:"FM Global 等公司和美国联邦紧急事务管理局等政府机构可以通过与 SWOT 数据进行比较,对其洪水模型进行微调。这些更好的模型将让我们更准确地了解洪水可能发生的地点和频率。"关于任务的更多信息SWOT 于 2022 年 12 月 16 日从加利福尼亚州中部的范登堡空军基地发射升空,目前正处于运行阶段,收集的数据将用于研究和其他目的。SWOT 项目由美国国家航空航天局和法国国家空间研究中心联合开发,加拿大航天局和英国航天局也提供了支持。美国国家航空航天局的喷气推进实验室由加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院代为管理,是该项目的美国部分牵头单位。在飞行系统有效载荷方面,NASA 提供了 KaRIn 仪器、GPS科学接收器、激光反向反射器、双波束微波辐射计和 NASA 仪器操作。法国国家空间研究中心提供了多普勒轨道成像和卫星辐射定位集成系统、双频波塞冬测高仪(由泰雷兹阿莱尼亚航天公司开发)、KaRIn 射频子系统(与泰雷兹阿莱尼亚航天公司合作,并得到英国航天局的支持)、卫星平台和地面操作。加空局提供了 KaRIn 高功率发射机组件。美国国家航空航天局(NASA)提供了运载火箭和该局设在肯尼迪航天中心的发射服务计划,并管理相关的发射服务。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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风云三号F气象卫星正式上线 超期服役的C星终于退休

风云三号F气象卫星正式上线 超期服役的C星终于退休 F星在轨测试及试运行期间,星地系统运行稳定,状态良好,测试进展顺利,在2024年1月下旬内蒙古东部、东北地区、华北北部、西北东北部出现的大范围降雪以及新疆强降雪,近期长江中下游强降水等天气过程的监测服务中,发挥了较好的应用效益。根据部署,F星将尽快与风云三号D星(下午星)、风云三号E星(黎明星)、风云三号G星(降水星)等其他在轨风云气象卫星组网业务运行,充分发挥协同观测优势,支撑精密监测业务。中国作为目前全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午、倾斜四条轨道气象卫星的国家,将继续发挥低轨气象卫星完备全球观测网的整体优势,强化全球精密监测能力。F星是风云三号系列的第七颗卫星,同时也是风云系列第三颗太阳同步上午轨道卫星,2023年8月3日在酒泉卫星发射中心成功发射,定点于高度836公里、倾角98.75度的近极地太阳同步轨道,同年10月23日启动在轨测试,设计寿命8年(6年考核)。F星搭载了10台业务仪器,包括2台全新研制首次上星的紫外高光谱臭氧探测仪-天底型(OMS-Nadir)和临边型(OMS-Limb),3台改进型的微波成像仪(MWRI-II)、 地球辐射探测仪(ERM-II)、中分辨率光谱成像仪(MERSI-III)。此外还有5台继承型的红外高光谱大气垂直探测仪(HIRAS-II)、微波温度计(MWTS-III)、微波温度计(MWTS-II)、全球导航卫星掩星探测仪(GNOS-II)、太阳辐射监测仪(SIM-II)。通过全谱段、高光谱、定量化观测,F星在观测全球大气、地表环境的同时,可大幅提高对大气温湿度垂直廓线、大气痕量气体及地球辐射收支能量的观测精度。该星在确保气象全球成像和大气垂直探测业务的基础上,强化了地球系统综合观测能力,提高对臭氧、二氧化硫等平流层和对流层大气成分以及地球辐射收支能量的探测能力,进一步提升我国在全球数值天气预报、全球气候变化应对、生态环境监测和综合防灾减灾等方面的能力和水平。 ... PC版: 手机版:

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