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2023.4月16日9時36分，長征四號乙遙五十一運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，成功將我國首顆降水測量專用衛星風云三號G星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功！本次發射任務的星箭均由中國航天科技集團有限公司八院抓總研制。《環球時報》記者16日從八院獲悉，風云三號G可通過探測云、水汽、氣溶膠、風場等相關要素，進一步研究降水形成過程，并且能精確感知到地球大氣0.2毫米/小時的降水強度變化，探測到毛毛雨般的降水強度，精準度達到國際先進水平。衛星發射后將大幅提高空間降水探測能力，為全球氣象災害的監測和預報提供有力手段。
降水是全球水循環中的重要過程，降水量多少和降水在時間與空間分布的變化會極大地影響人們生活。據統計，全球臺風有三分之一左右產生于北太平洋西部，而我國正處于北太平洋西部臺風活動帶上，近年來，臺風暴雨內澇成為我國部分城市面臨的重要災害之一，給人民生活造成了巨大的影響。 但關于降水資料的獲取，傳統上主要通過雨量計、地基雷達等手段，但由于地面設備配置數量有限且分布不均，難以獲取大范圍高空間分辨率的地面降水信息。 此次發射的風云三號G星是我國第二代低軌氣象衛星系列風云三號的第7顆衛星，據《環球時報》記者了解，這顆衛星在國際首次采用雙頻主動降水測量雷達與被動微波、光學遙感相結合的綜合探測，搭載了降水測量雷達、微波成像儀、中分辨率光譜成像儀等4臺業務載荷，主要用于災害性天氣系統強降水監測，可提供全球中低緯度地區降水三維結構信息，提升降水要素探測性能，為提高降水氣象預報準確率提供支持。衛星發射后將填補國內降水三維立體層析探測數據空白，整體功能性能達到國際先進水平。 風云三號G星上搭載的我國首套“空中雨量計”——星載Ku、Ka雙頻降水測量雷達，可將雷達觀測分辨率高和衛星觀測范圍廣的優勢結合起來，通過向大氣發射無線電磁波信號，接收大氣中不同高度層的降水粒子反射信號，獲取垂直方向不同高度層的降水結構信息，實現垂直方向降水的探測。同時，利用雷達跨軌方向的掃描能力，實現對水平方向的降水探測，最終使風云三號G星具備自上而下獲取三維結構信息的能力，就如同對大氣降水進行“CT”掃描，獲得降水精細的立體結構信息。 除此之外，風云三號G星Ku頻段和Ka頻段雷達同步工作，可以利用大氣中不同高度層的降水粒子對兩個頻段雷達輻射的微波信號的反射率不同的特性，區分雨和雪，并對降水進行精確估計。Ku頻段有利于探測強降水，Ka頻段則有利于探測弱降水，兩者結合形成的雙頻探測,可以擴大降水探測能力，提高降水反演精度，精準感知407公里軌道高度內陸球大氣0.2毫米/小時如毛毛雨般的降水強度變化，比國外同類儀器在相同靈敏度下的距離分辨率提高了1倍，可獲取更精細的降水三維結構信息。 而為了進一步提升對臺風、暴雨等災害性降水的高精度觀測，風云三號G星瞄準了“高探測靈敏度、高探測精度、多體制聯合探測”的發展方向。除了主動降水測量雷達外，衛星還搭載了一臺全新升級換代的儀器——微波成像儀。 作為國內首次配置的降水型多通道、高靈敏、高精度的輻射計，微波成像儀將在國內首次實現9頻點26通道一體化探測。它可以接收地球大氣10~183GHz微波輻射能量，進行全天時、全天候、多極化協同探測。就像一只高靈敏、高精度的千里眼，獲取臺風內部溫濕結構、臺風強度、臺風影響區雨強等相關關鍵信息，預測臺風未來發展情況，對臺風暴雨“精確把脈”。 此外，值得一提的是，風云三號G星不同于以往的太陽同步軌道衛星，這種衛星運行的每一圈都會經過地球的南北極，而是采用的是傾角為50度的“低傾角軌道”。采用這種這種軌道也意味著火箭在緯度相對較高的酒泉衛星發射中心發射升空后，將首先向我國的東南方向飛行。風云三號G星之所以采用這種全新的軌道，是因為風云三號G星的主要觀測對象是大氣中的降水現象，全球降水又主要發生在地球的中低緯度地區，為了提高降水觀測的時效性，風云三號G星便采用了軌道傾角為50°的低傾角軌道，衛星的運動范圍集中在南北緯50°之間，從而可以更高效、更精準地觀測地球的降水現象。 中國航天科技集團有限公司八院相關技術負責人介紹稱，風云三號G星發射重量約3.6噸，運行于高度407km、傾角50°的傾斜軌道，作為風云氣象衛星的首顆非太陽同步傾斜軌道衛星，風云三號G星發射后將與C星、D星和E星進行在軌組網觀測，使我國成為全球唯一同時運行“上午、下午、晨昏、傾斜”四條近地軌道氣象衛星的國家，屆時我國全球數值天氣預報模式中衛星觀測數據的更新時效將進一步提高，可將預報精度提高3%左右，預報時效延長24小時左右，衛星全球觀測頻次可達每4小時1次，可將氣象災害監測時效提高近1倍。 |
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