风云三号G星：“独门绝技”让大气降水尽在掌握

4月16日9时36分，长征四号乙遥五十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将我国首颗降水测量专用卫星风云三号G星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

记者从中国航天科技集团八院了解到，风云三号G星是我国第二代低轨气象卫星系列风云三号的第7颗卫星，也是风云气象卫星连续成功发射的第20颗卫星。它在国际上首次采用双频主动降水测量雷达与被动微波、光学遥感相结合的综合探测，实现了降水测量从“被动看”到“主动探”的跨越，进一步提高了我国气象综合观测能力。

这颗卫星到底都有哪些“独门绝技”？本文带您一探究竟。

双频段、高精度，让降水无处遁形

降水是全球水循环中的重要过程，降水量多少和降水在时间与空间分布的变化会极大地影响人们生活。据统计，全球台风有三分之一左右产生于北太平洋西部，而我国正处于北太平洋西部台风活动带上，近年来，台风暴雨内涝成为我国部分城市面临的重要灾害之一，给人民生活造成了巨大的影响。

关于降水资料的获取，传统上主要通过雨量计、地基雷达等手段，但由于地面设备配置数量有限且分布不均，难以获取大范围高空间分辨率的地面降水信息。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载Ku、Ka双频降水测量雷达，将雷达观测分辨率高和卫星观测范围广的优势结合起来，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取垂直方向不同高度层的降水结构信息，实现垂直方向降水的探测。同时，利用雷达跨轨方向的扫描能力，实现对水平方向的降水探测，最终使风云三号G星具备自上而下获取三维结构信息的能力，就如同对大气降水进行“CT”扫描，获得降水精细的立体结构信息。

除此之外，风云三号G星Ku频段和Ka频段雷达同步工作，可以利用大气中不同高度层的降水粒子对两个频段雷达辐射的微波信号的反射率不同的特性，区分雨和雪，并对降水进行精确估计。Ku频段有利于探测强降水，Ka频段则有利于探测弱降水，两者结合形成的双频探测，可以扩大降水探测能力，提高降水反演精度，精准感知407公里轨道高度内地球大气0.2毫米/小时如毛毛雨般的降水强度变化，比国外同类仪器在相同灵敏度下的距离分辨率提高了1倍，可获取更精细的降水三维结构信息。

多体制、主被动，将测量做到极致

为了进一步提升对台风、暴雨等灾害性降水的高精度观测，风云三号G星瞄准了“高探测灵敏度、高探测精度、多体制联合探测”的发展方向。除了主动降水测量雷达外，卫星还搭载了一台全新升级换代的仪器——微波成像仪。

作为国内首次配置的降水型多通道、高灵敏、高精度的辐射计，微波成像仪将在国内首次实现9频点26通道一体化探测。它可以接收地球大气10~183GHz微波辐射能量，进行全天时、全天候、多极化协同探测。就像一只高灵敏、高精度的千里眼，获取台风内部温湿结构、台风强度、台风影响区雨强等相关关键信息，预测台风未来发展情况，对台风暴雨“精确把脉”。

此外，卫星搭载的光学遥感载荷——中分辨率光谱成像仪将实现可见光/红外云图、云顶温度、云顶高度、有效粒子半径和云形态学方面的要素探测，进而辅助判断降水云的存在，完善微波测量的反演结果。

主动降水测量雷达与被动微波、光学遥感相辅相成，实现降水要素的多体制联合协同探测，可谓强强联合，将测量降水的配置拉成“顶配”，成为降水测量界的“王炸”。

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