入汛以來，我國多地遭遇持續強降雨。從7月19日至20日，包括京津地區在內的華北地區普降大雨。而兩周前，南方多地抗洪救災的場景還歷歷在目。面對嚴峻形勢，中國航天科技集團公司積極為社會搶險救災提供各種衛星數據服務等技術支持，其中號稱氣象“千里眼”的風云系列衛星正時刻緊盯天氣變化。

作用： 洞觀天地“千里眼”

7月10日13點45分，今年的第一號臺風“尼伯特”登陸我國福建省泉州石獅市。

面對來勢洶洶的臺風，我國氣象工程師們并不慌張。“尼伯特”生成時，氣象工程師們就根據所獲數據進行了精準預測判斷。在各地氣象部門的及時通知下，“尼伯特”經過地區并沒有發生人員傷亡，財物損失被降到最低。

為氣象工程師們提供數據支持的一大利器便是風云系列衛星。

同樣，在前不久的南方暴雨中，從6月30日到7月6日，中國氣象局分別于6月30日20點至7月2日8點、7月2日10點至7月4日8點、7月4日10點至7月5日8點、7月6日11點至7月9日22點，4次實施風云二號F星每6分鐘一次的區域加密觀測。

另據中國氣象局國家衛星氣象中心7月8日發布的兩份水情監測報告顯示，通過氣象衛星監測，湖北東部長江流域、安徽宣城市、江蘇高淳縣等地水體范圍較前期有所增大。

“能夠完成這些精細監測和及時準確預報，正是利用了風云衛星下傳的數據。”中央氣象局衛星中心工程師方翔介紹，而準確預測降雨、對洪災地區進行實時監控正是防災救災的關鍵。

風云系列衛星是我國專門為觀測氣象變化研制的衛星，為我國氣象觀測提供堅實的支撐作用。在1998年的特大洪澇災害中，風云二號衛星的正式投入應用被稱為“我國氣象監測史上的里程碑”。

中國航天科技集團公司八院院長助理張春明介紹，目前，我國風云衛星可以提供高精度大范圍的大氣信息產品，涵蓋了紫外、可見光、紅外、微波產品，大范圍水汽分布、大氣強對流判別圖像等。

他補充說：“通過風云衛星不同角度、不同層次的產品，相關部門可密切監視大氣狀態，準確預估強對流云團的行進路線和強對流天氣的發生地區，并有針對性地發布災害預警，有效調撥現有的抗災救災資源。”

中國氣象局資料顯示：截至2015年年底，利用風云二號衛星我國已經對西太平洋生成的415個臺風、登陸或影響我國的153個臺風監測實現了全覆蓋。氣象衛星資料的加入，使臺風預報準確率連年提升，2015年中央氣象臺臺風24小時路徑預報誤差首次低于70公里，達到世界領先水平。

我國氣象衛星的快速發展讓中國氣象局局長鄭國光非常提氣，尤其是在風云三號衛星投入使用后，我國氣象觀測能力更加強大，所獲數據更加精準。

“風云二號衛星已經可以提供最高每25分鐘一次全地球圓盤觀測、每6分鐘一次區域觀測；風云三號衛星可每天對地球同一區域完成4次三維立體觀測，光譜范圍從可見光、紅外覆蓋到紫外和微波；衛星定標、定位和反演技術接近國際先進水平，衛星資料實現了從定性到定量應用的轉變。”鄭國光說。

氣象“千里眼”的功能非常強大，它不光能監測臺風，還為提高我國暴雨、洪澇、干旱、冰雪、沙塵暴、霧霾監測預報水平發揮了重要的作用。

據相關負責人介紹，利用風云衛星反演的海表溫度、長波輻射、植被指數、積雪、大氣成分等產品已廣泛應用于全球和區域性氣象與氣候變化業務，為全面加強應對氣候變化能力建設提供客觀科學依據。

而從另外一重維度上看，鄭國光認為我國風云衛星的發展意義則更為重大——“該系列衛星能夠提升我國參與全球競爭的能力，增強了我國在相關國際活動中的話語權。不僅擺脫了發達國家的技術和業務壟斷，而且確立了我國在地球觀測領域的國際地位。”

難題： 世界性預報短板如何破解

迄今為止，我國已成功發射了由中國航天科技集團公司抓總研制的14顆氣象衛星。其中7顆衛星在軌運行，實現了極軌氣象衛星升級換代和上、下午星組網觀測，形成了靜止氣象衛星“多星在軌、統籌運行、互為備份、適時加密”的業務運行格局。

在市場中，國內接收與利用風云衛星資料的用戶已超過2500家，為氣象、海洋、農業、林業、水利、交通、航空、航天、環保等領域提供了大量科學數據，支持了78個國家重點科研項目，為我國防災減災、應對氣候變化、保障生態文明建設等作出了重要貢獻。

風云氣象衛星在國際觀測領域的地位越來越高，影響越來越大。風云氣象衛星以其先進的技術水平、運行的可靠性和較高的穩定性，與美國、歐洲風云氣象衛星一起成為全球對地觀測網中名副其實的主力軍，承擔起全球對陸地、大氣、海洋、地表環境全天候連續觀測的責任。

不過，從客觀角度來說，目前，國內外氣象衛星也還有不少進步空間。

面對越來越頻發的極端天氣，各國氣象衛星由于客觀因素所限，在監測方面還有力不從心的地方。

國家衛星氣象中心主任楊軍說，這些短板可以從兩方面來理解，“一是衛星資料空間、時間分辨率不夠，影響小尺度強對流云團上沖云頂特征連續監測和清晰識別；二是靜止衛星目前還不能穿透云層看到云團內部，無法獲得垂直運動等更多信息。”

氣象專家表示，中小尺度災害性天氣監測預警需要更高時空分辨率的觀測，而這一點是短板，且是世界性的短板。也就是說，我國風云衛星不具備預報小區域極端天氣的能力。從目前來看，世界上任何一個國家氣象衛星也都不具備這種監測能力。

需要提高風云氣象衛星觀測的時空分辨率，才能有效防范氣候變暖背景下呈多發、重發態勢的氣象災害和衍生災害，保障我國經濟發展和人民生命財產安全。

在風云四號衛星總設計師董瑤海看來，存在這種短板的原因是世界上在軌運行的高軌道氣象衛星并沒有技術能力安裝微波探測器，而地面雷達探測范圍有限，所以并不是每個小區域極端天氣都能夠被氣象部門盡收眼底。

不可否認的是，目前我國在軌的氣象衛星核心遙感儀器的時間空間光譜分辨率主要性能指標仍與美國、歐洲、日本的氣象衛星存在一定差距。董瑤海說，“不過，我國在低軌道氣象業務衛星級水平上已經與歐美國家相當，有些儀器水平甚至已經達到更高水平。”

未來： 按需布局 創新發展

經過幾十年來氣象科技工作者和航天科技工作者的不懈努力，風云系列衛星走過了從無到有、從小到大、從弱到強的發展之路，已成為全球對地觀測業務衛星序列的重要成員。

據統計，風云氣象衛星遙感數據的廣泛應用大幅減少了我國臺風、暴雨、洪澇等災害性天氣造成的人員傷亡和財產損失。據不完全估算，僅2010年氣象衛星投入產出效益比就已經達到1：50。

用國防科工局副局長吳艷華的話來說，未來10到15年，將是我國氣象衛星快速發展的黃金期。站在巨人的肩膀上，我國氣象衛星如何向著更高的目標再邁一步，實現彎道超車，已經成為刻不容緩的議題。

對此，鄭國光認為，風云衛星研制要不斷創新，同時，應對氣象衛星的軌道提出更加合理的布局，要在傳承大的綜合衛星平臺同時，根據實際需要探討利用新的平臺，研究發展單一任務的小衛星。

他認為，我國氣象衛星要進一步分析應用需求和技術指標關系，提出更加符合實際需求的技術指標體系，加強關鍵部件的功能，提升衛星平臺和遙感儀器的質量和技術水平。

準確的氣候監測是系統作戰的成果。風云衛星想要充分發揮作用，體系建設一樣必不可少。

在楊軍看來，協同發展也很重要，構建對地觀測的新體系，遵循衛星研發的客觀規律，做到遙感儀器研發先于衛星系統的發展、應用技術研究先于應用系統的建設。

“建議將風云氣象衛星的觀測與地基空基觀測進一步統籌考慮。”楊軍認為，“未來，我國應該推動天地空一體化的系統監測優化，并將其作為國家空間基礎設施的重要組成部分，與陸地遙感和海洋遙感衛星系列共同協作，形成我國對地觀測的新體系。”

在衛星應用方面，相關專家建議，應該充分利用移動互聯、智能終端、大數據、云計算等新一代信息技術，充分考慮統籌用戶一般性需求和專業用戶個性化需求，建立完善高效便利的數據服務系統，強化風云衛星和其他衛星資料綜合應用，提高氣象監測預報服務等能力和水平，提高風云氣象衛星綜合應用效率。

遠大的理想還要腳踏實地逐步實現。今年下半年，我國風云四號衛星將要出征太空，以此為標志，我國氣象衛星發展將踏上新的征程。

據董瑤海介紹，與我國現有氣象衛星相比，風云四號衛星探測通道更多，探測精度更高，尤其是其時間分辨率可以比風云二號衛星提高整整一倍。不僅如此，風云四號衛星還配備了世界首個高軌氣象衛星垂直探測儀，可以直接為大氣做“CT”。

“氣象衛星的發展面臨‘慢進則退’的嚴峻挑戰，而我們正在不斷努力。中國用幾十年的時間使風云衛星取得了今天的成果，之后更高效地助力防災減災，引領世界氣象衛星領域大潮的時刻還會遠嗎？”董瑤海反問道。