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廣皓天
作為大氣科學(xué)的一個(gè)分支，氣象觀測表面上聽起來好像并沒有什么內(nèi)容，但其實(shí)是一門涉及內(nèi)容非常廣泛的學(xué)科。氣象觀測內(nèi)容包括大氣氣體成分濃度、氣溶膠、溫濕度、壓力、風(fēng)云、降水等，通過各種科學(xué)技術(shù)手段，觀測地面、高空、局部甚至是的大氣狀態(tài)及其分布和變化規(guī)律。
近年來隨著航空航天、分析測量等技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的氣象觀測的事業(yè)也在蒸蒸日上。據(jù)相關(guān)報(bào)道，我國計(jì)劃發(fā)射的風(fēng)云三號(hào)E星近日已經(jīng)順利完成定標(biāo)試驗(yàn)。如同刻度尺和秤等工具都有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)一樣，衛(wèi)星觀測也需要一個(gè)精確的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。定標(biāo)試驗(yàn)就是給輻射計(jì)提供不同標(biāo)準(zhǔn)的亮溫度信號(hào)，輻射計(jì)接收標(biāo)準(zhǔn)亮溫信號(hào)后，得到電壓信號(hào)，從而建立輻射計(jì)電壓與標(biāo)準(zhǔn)亮溫度之間信號(hào)的對應(yīng)關(guān)系。完成定標(biāo)后，再通過反演算法，得到相應(yīng)的溫度、濕度、成像等信息，實(shí)現(xiàn)這些在軌測量數(shù)據(jù)的定量化應(yīng)用。
自二十世紀(jì)八十年代開始，我國就已經(jīng)開始發(fā)展自己的氣象衛(wèi)星。截至2018年6月已成功發(fā)射了共計(jì)17顆氣象衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了極軌衛(wèi)星與靜止衛(wèi)星正式運(yùn)行，成為繼美國和俄羅斯之后第三個(gè)同時(shí)擁有極軌氣象衛(wèi)星和靜止氣象衛(wèi)星的國家。
目前，我國第二代極軌衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)已完成升級(jí)，并形成了上下午星雙星組網(wǎng)的觀測能力，但是風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星依舊無法滿足全天候、大范圍的氣象觀測要求。因此發(fā)展晨昏軌道衛(wèi)星，將完善和豐富我國現(xiàn)有的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)觀測體系，可提供微光、紅外和微波的綜合觀測信息，在凌晨時(shí)刻臺(tái)風(fēng)、暴雨和強(qiáng)對流等的衛(wèi)星監(jiān)測中發(fā)揮積極作用。
據(jù)了解，風(fēng)云三號(hào)E星搭載了微波溫度計(jì)、微波濕度計(jì)、中分辨率光譜成像儀、紅外高光譜大氣探測儀、電離層光度計(jì)、太陽輻射監(jiān)測儀、GPS掩星探測儀以及雙頻微波主動(dòng)散射雷達(dá)等多種儀器系統(tǒng)。微波溫度計(jì)、微波濕度計(jì)可探測大氣以及地表的溫濕度，為預(yù)報(bào)氣溫變化提供重要數(shù)據(jù)，幫助提高降雨、降水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。中分辨率光譜成像儀能夠探測來自地球大氣系統(tǒng)的電磁輻射，通過光譜信息成像，可實(shí)現(xiàn)地球表面植被、生態(tài)、等地表覆蓋的遙感監(jiān)測。
紅外高光譜大氣垂直探測儀采用傅里葉干涉探測技術(shù)，光譜覆蓋1370個(gè)通道，具有高分辨率紅外垂直探測功能，可以實(shí)現(xiàn)地氣系統(tǒng)的高光譜分辨率紅外觀測，其探測數(shù)據(jù)的意義更是不言而喻。而電離層光度計(jì)、太陽輻射監(jiān)測儀、GPS掩星探測儀等，也都為氣象衛(wèi)星的觀測提供了重要的數(shù)據(jù)支持。
在古代，氣象觀測的主要目的是為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但如今，它的作用已不僅僅局限于此。經(jīng)過這么的多年發(fā)展，氣象觀測儀器的種類已有成千上萬種之多，而且其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到了天氣預(yù)報(bào)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、污染治理、地質(zhì)災(zāi)害檢測、農(nóng)林牧漁等各個(gè)方面，技術(shù)手段也在不斷更新。相信未來在遙感技術(shù)等的推動(dòng)下，我國的氣象觀測系統(tǒng)會(huì)更加完善和精確。
(原標(biāo)題：風(fēng)云衛(wèi)星完成定標(biāo)試驗(yàn) 氣象觀測儀器知多少)
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