地球上最高的氣象探測站

大氣探測的發展

長期以來，人們為了探測大氣變化規律，一直進行著不懈的努力。在大氣科學萌芽時期，人們主要依靠肉眼觀察天氣現象的演變，憑感覺器官感知冷暖干濕變化；隨著科學技術發展，人們相繼發明了溫度計、氣壓計、濕度計、風速計等，使大氣探測從定性估計發展到定量記錄；為了解高空大氣的狀況，人們開始利用風箏攜帶簡單儀器、乘坐氣球吊籃升入高空，測量高空氣象要素；20世紀30年代末，人們發明了無線電探空儀，從此，用氣球攜帶無線電探空儀的探測方法開始普遍被采用；20世紀50年代以后，空間技術的迅速發展使遙感技術在大氣探測中廣泛應用，氣象火箭、微波氣象雷達、激光雷達以及氣象衛星等新型的探測設備相繼產生，尤其是氣象衛星的發射成功，使整個大氣探測面貌煥然一新。

氣象衛星知多少

1960年4月1日，美國發射第一顆氣象衛星“泰羅斯”一號，隨后，前蘇聯、日本、歐洲航天局、印度、中國等都先后擁有了自己的氣象衛星。

氣象衛星是沿著地球上空特定的軌道運行，采用遙感技術對地球進行氣象觀測的人造衛星，屬于一種專門的對地觀測衛星或遙感衛星，具有范圍大、及時迅速、連續完整的特點，并能把云圖等氣象信息發給地面用戶。氣象衛星主要有極軌氣象衛星和地球同步氣象衛星兩大類。

沿著近極地太陽同步軌道運動的極軌氣象衛星，又稱“太陽同步軌道氣象衛星”。它位于地球上空600～1500千米高度，圍繞地球南北兩極運行，軌道近似圓形，軌道平面和太陽光線保持固定的交角，每隔12小時左右以衛星云圖的形式向地面發送一次全球性氣象資料。

沿著赤道上空圓形軌道運動的氣象衛星即“地球同步氣象衛星”，衛星運行角速度與地球自轉角速度相等，相對地球而言，衛星始終“靜止”在赤道某一經度的上空，所以又稱“地球靜止氣象衛星”。它位于地球赤道以上35800千米處，俯瞰地球南北50個緯距、東西100個經距圓形范圍內的大氣和海洋，大約每半小時以衛星云圖形式向地面發送一次氣象資料。

現在，氣象衛墾的功能已從單純的觀測天氣發展到收集和傳遞大量氣象情報、資料，在氣象通信上起著重要作用。氣象衛星能觀測到地球上廣大范圍的天氣，能在海洋、沙漠，極地等荒無人煙以及無氣象臺站的地區進行空間觀測，還能觀測到常規氣象觀測無法解決的許多項目，可以說，氣象衛星開辟了氣象觀測的新紀元，使人們對大氣的狀態、特征、結構和演變了解得更為全面和深刻。

我國“風云”系列氣象衛里

我國在20世紀70年代開始研制氣象衛星，并于1988年成功發射了我國第一顆極勒氣象衛星“風云一號”，目前，我國已成為繼美國、俄羅斯之后第三個同時擁有極軌和靜止業務氣象衛星的國家。我國依托發射的衛星，建立了自己的衛星天氣預報和監測系統。

1988年9月與1990年9月，我國先后發射了兩顆自行研制的風云一號極軌氣象試驗衛星，標志著我國已成為能夠自行研制和發射氣象衛星的國家。1999年5月和2002年5月，我國又分別成功發射風云一號c星和D星，這是我國第一代極軌業務氣象衛星，實現了極軌氣象衛星的雙星業務運行。風云一號C星在軌正常運行4年9個月，風云一號D星至今依然穩定運行，均已大大超過預計兩年的設計壽命要求，是我國航天史上壽命最長、效益發揮最好、應用范圍最廣的極軌氣象衛星。風云一號c星、D星的成功發射，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠實時獲得全球遙感數據的國家。

1997年6月和2000年6月，我國分別成功發射兩顆風云二號靜止氣象試驗衛星，標志著我國已成為能夠自行研制和發射極軌和靜止兩個系列氣象衛星的國家。2004年10月和2006年12月，我國又分別成功發射風云二號C星和D星，實現了“雙星運行、在軌備份”。目前，風云二號c星已超過3年的設計壽命，至今仍在業務運行；風云二號D星運行穩定，技術狀態良好。

2008年5月，我國成功發射風云三號新一代極軌氣象衛星。風云三號A星具有全球、全天候、三維、定量、多光譜遙感監測能力，實現了我國氣象衛星從單一遙感成像到地球環境綜合探測、從光學遙感到微波遙感、從公里級分辨率到百米級分辨率、從國內接收到極地接收的四大技術突破，風云三號A星的發射與應用，標志著我國氣象衛星及應用步人—個嶄新的歷史階段。

目前，世界氣象組織(WMO)已將風云三號A星列入全球對地觀測業務衛星星座，將與歐洲MetOp和美國NPOESS一起，共同形成對地球大氣、海洋和地表環境的連續、全天候、立體觀測，提升我國氣象研究的國際地位。

氣象衛星的發展趨勢

氣象衛星未來將向綜合能力更強、專業能力更專這兩個方向發展，衛星功能上更多會朝綜合化方向發展。氣象衛星的發展趨勢可以概括為以下幾點。

第一，進一步加強國際合作，及時交流與氣象衛星有關的信息和計劃，協調相關國家氣象衛星的任務和產品，保證全球探測的連續性和完整性。

第二，一星多用是氣象衛星的重要發展趨勢。氣象衛星探測項目應綜合考慮氣象、水文、海洋、地學界各方面的需求，并不斷進行更新。

第三，氣象衛星數據播發將趨向數字化，數據分發功能進一步增強和發展星上數據存儲功能，發展大容量、高可靠性的存儲器及數據壓縮技術。

第四，進一步協調好各衛星運行國家或組織的工作，既要使氣象衛星探測系統滿足業務需求，又需考慮系統的連續性和可靠性。

第五，未來的氣象衛星對探測系統要求有若干骨干衛星，配合一些專用衛星(如進行微波觀測)或小衛星(如進行GPS探空觀測)組成，由不同的國家或組織共同承擔。

總之，隨著空間技術、遙感技術、計算機技術、通信技術和航天技術的飛躍發展，氣象衛星將與其它對地觀測衛星一起，組成功能強大的全球對地觀測網，人類將迎來衛星對地遙感的新時代。