2010年11月5日“風(fēng)云三號(hào)”氣象衛(wèi)星B星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,2010年11月11日,衛(wèi)星主載荷之一的微波濕度計(jì)開機(jī),至2019年11月11日,微波濕度計(jì)已經(jīng)在軌正常工作九周年。
“風(fēng)云三號(hào)”氣象衛(wèi)星B星微波濕度計(jì)由中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心微波遙感技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制,探測頻率為183.31GHz和150GHz兩個(gè)工作頻率。其中水汽吸收線183.31GHz為主探測頻率,在其附近設(shè)置了三個(gè)通道,分別探測大氣850hPa, 500hPa和300hPa高度層水汽的分布特征;窗區(qū)150GHz為輔助探測頻率,設(shè)置雙極化探測通道,用于探測近地表的背景微波輻射,主要用于探測全球降雨檢測、大氣濕度廓線及強(qiáng)降雨。
圖2 探測全球亮溫分布
微波濕度計(jì)是裝載在氣象衛(wèi)星上探測大氣濕度垂直分布的高頻率毫米波輻射計(jì),也是我國頻率最高的星載微波輻射計(jì),在軌運(yùn)行期間獲取了大約四萬六千軌、一億多條掃描線共計(jì)約200GB的地球大氣濕度、臺(tái)風(fēng)及降雨探測數(shù)據(jù)。中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心對(duì)探測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,處理結(jié)果表明,微波濕度計(jì)圖像層次分明,信息量豐富,反映了大氣中的水汽分布及不同高度層面的特征。B星微波濕度計(jì)科學(xué)數(shù)據(jù)于2014年被納入歐洲中長期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)業(yè)務(wù)運(yùn)行模式,是我國第一個(gè)被納入國際預(yù)報(bào)模式的微波輻射計(jì),與美國、歐洲的氣象衛(wèi)星一起,共同在中長期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和監(jiān)測臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨等災(zāi)害性天氣現(xiàn)象中發(fā)揮重要作用,標(biāo)志著我國高精度定量遙感技術(shù)取得重大突破。
圖3 判斷臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度分布
圖4 臺(tái)風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)診斷
目前風(fēng)云三號(hào)B、C、D三顆衛(wèi)星搭載的微波濕度計(jì)在軌組網(wǎng)運(yùn)行, B星微波濕度計(jì)在軌運(yùn)行壽命已經(jīng)達(dá)到九年,是國內(nèi)壽命最長的星載微波輻射計(jì)。自開機(jī)工作以來,B星微波濕度計(jì)圓滿完成了在軌考核的壽命要求和在軌測試工作,儀器工作狀態(tài)穩(wěn)定,性能良好,所有指標(biāo)滿足任務(wù)要求,經(jīng)過與在軌運(yùn)行的國際同類探測儀器做交叉比對(duì),靈敏度和探測精度達(dá)到國外同類設(shè)備先進(jìn)水平。
微波濕度計(jì)項(xiàng)目組不忘初心、牢記使命,繼續(xù)發(fā)揚(yáng)不驕不躁的科研作風(fēng),努力攻關(guān)積極開展風(fēng)云三號(hào)E、F星的研制任務(wù),為國家的氣象事業(yè)添磚加瓦,奉獻(xiàn)力量。
圖5 B星微波濕度計(jì)九年在軌靈敏度
圖6 B星微波濕度計(jì)項(xiàng)目組
(供稿:微波室)