中新網上海3月15日電 (鄭瑩瑩郭超凱)4億像素、15分鐘成像，這是風云四號給地球“拍照”的質量與速度。受近10年來中國最強沙塵天氣突襲影響，15日中國北方多個城市空氣質量出現嚴重污染。中國第二代靜止軌道氣象衛星風云四號A星在3.6萬公里的高空，以“火眼”監測沙塵天氣。中新網記者15日采訪了中國航天科技集團上海航天技術研究院的風云四號主任設計師陳曉杰，揭秘風云四號A星的工作細節。
“快”：5分鐘觀測中國一次
風云四號A星于2016年12月11日發射，它給地球“拍照”，但它更是中國的“御用攝影師”。陳曉杰說，風云四號A星的特點就是它在地球靜止軌道上，與地球的自轉周期同步，目前5分鐘可以實現一次對中國區域的觀測，觀測頻次很高。而沙塵、大風這類天氣，持續時間相對不長，正需要這種高頻次觀測，才能捕捉天氣的動態變化。
對比而言，“風云家族”里的風云三號處于低軌軌道，可以看得很清楚，但每次經過中國的頻次相對較低，大概要過12個小時才能經過一次中國區域。因此，“崗位”相對固定的風云四號A星更能勝任此次沙塵捕捉任務，及時監測到中國北方城市的沙塵區域。
風云四號A星在軌效果圖 中國航天科技集團八院供圖
“穩”：實時監測、估算沙塵面積
通過風云四號A星，我們能更清晰地看到沙塵天氣的范圍。據中國氣象部門公布的內容，利用3月15日8時的FY-4A(風云四號A星)氣象衛星遙感沙塵監測顯示：沙塵區主要出現在內蒙古大部、河北北部、山西北部、陜西北部、北京市、天津市、遼寧西部、吉林西部、黑龍江西部等地，部分沙塵區有云覆蓋或與云混合在一起。經估算，衛星可視的沙塵區面積約為46.6萬平方公里。3月15日下午15時FY-4A氣象衛星遙感沙塵監測顯示：沙塵天氣的影響范圍繼續向東、向南移動，影響華北、黃淮北部、內蒙古西部、東北地區中部、西北地區中東部等地，部分沙塵區有云覆蓋或與云混合在一起。經估算，衛星可視的沙塵區面積約為83.9萬平方公里。
風云四號A星如何估算沙塵面積？陳曉杰說，以北京區域為例，先利用風云四號A星對北京進行觀測，接著區分哪些地方有沙塵、哪些地方沒有，然后通過相關算法處理數據，就可估算出沙塵的面積。
“靈”：可以捕捉大氣0.1攝氏度的溫度波動
風云四號A星有多靈敏？陳曉杰說，最高能感知到地球大氣0.1攝氏度的波動。
陳曉杰介紹，風云四號A星的監測技能主要依靠遙感儀器——風云四號衛星搭載了多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀和空間天氣監測儀4臺遙感儀器。其中，多通道掃描成像輻射計可提供可見光、近紅外、水汽及紅外波段等14通道的高時空分辨率圖像，全圓盤圖像觀測時間為15分鐘，空間分辨率最高可達500米。
陳曉杰介紹，與“紅外測溫”的原理相似，遙感儀器可以遙感地球大氣的溫度、濕度。而沙塵有其特殊的波段，相關光譜信息被捕捉、傳到地面后，再通過數據處理，形成監測影像。并且，風云四號A星的監測基本上是準實時的，從收到遙感數據，到中國氣象局處理數據，基本上幾分鐘內就能有監測結果。
陳曉杰告知，沒有氣象衛星之前，類似觀測很多是依靠地面觀測站，但地面觀測范圍有限，遙感的方式為我們觀測天氣提供更大便利。
據悉，自風云四號首發星2016年12月11日成功發射、投入運行后，中國對臺風、暴雨等災害性天氣的監測識別時效從15分鐘提高到5分鐘，24小時臺風路徑預報誤差從95公里減小到71公里。(完)
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