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许健民院士:应加强气象卫星资料应用

2014-02-20    来源:人民网   

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原标题:【专家视点】中国工程院院士许健民:应加强气象卫星资料应用

2013年9月24日成功发射的“风云三号”C星,即将在2014年主汛期投入使用。截至目前,在轨运行的“风云”系列气象卫星共7颗。到2020年,我国还将发射10颗气象卫星,其中包括“风云二号”和“风云三号”的后续卫星及我国第二代静止气象卫星“风云四号”。中国工程院院士许健民日前在接受记者采访时称,应进一步加强气象卫星资料的应用,切实提高资料使用效率。

“提高卫星数据资料精度非常重要”

近年来,“风云”气象卫星资料在气象业务中的应用得到加强和提高。我国气象卫星资料视点位置好,影响中国的天气系统一般都在观测视野范围之内,而且观测频次高。广大气象台站在天气预报业务中一般都使用中国气象卫星的资料。

“虽然利用‘风云’系列气象卫星资料,我们开展了大量的研究,在天气、气候、灾害监测等应用方面做了很多有益的尝试,取得一系列成果,但是仍然存在一些问题。”许健民表示,“为了提高气象卫星数据应用的水平,我们还要在几何、辐射、天气等三个学科领域扎实工作。几何和辐射方面的工作有关定量产品的精度,天气领域的工作有关云图的解释。”

“不要以为现在的云图动画不晃,几何问题就解决了。”许健民说道。对于“风云四号”这样的三轴稳定卫星,在观测的过程中,卫星的姿态一直在改变。另外,由于卫星不再自旋,卫星受光照面与背光照面温度差别极大,观测仪器的失配大,而且有明显的日变化。如何及时、正确捕获卫星姿态和掌控仪器失配,是图像定位的关键。

气象卫星能够用来观测地球大气,就是依靠辐射。“亟需研发适用于我国‘风云’系列气象卫星的辐射传递模式。”许健民强调。

提高气象卫星产品的精度是卫星数据进入数值天气预报模式的关键。数值天气预报模式对大气状态的模拟越来越精准。卫星产品的精度略有偏差,就可能被数值天气预报模式的质量控制程序拒之门外。许健民指出,提高卫星数据资料的精度非常重要,这项工作既是科学,也是艺术,要精雕细刻才能做好。

不深入了解天气动力学就读不懂云图

气象卫星现代化建设离不开气象卫星云图的应用。如同CT片子对于病人一样,气象卫星云图对于地球大气来说,如实反映着大气状态和天气系统的变化,对天气形势准确、精细、周密判断十分有用。

“由于前四十年建设气象卫星系统工程的需要,在广大气象卫星人中,大部分专业人员是学习计算机、通信、无线电专业的,不同专业的科技人员通力合作铸成了我国自己气象卫星系统的辉煌。现在,面临提高气象卫星应用水平的挑战,我们要继续学习。”许健民说。

解释一张云图,有两个视点:大气物理学视点和天气学视点。这两个视点相互之间是什么关系?许健民向记者解释道,“站在大气物理学视点上看云图,是一个像元,把每一个观测像元看作是一个气象站,通过卫星观测获得的辐射,反演得到观测目标物和辐射传递路径上介质的物理状态。犹如拍CT片的医生通过片子,指出病人身上的病灶点一样。”

那么,医院里的胸科医生是怎样看CT片子的呢?他更加关注健康的肺与有病灶的肺在总体上有什么差别。肺部出现的病灶经历了什么样的生命史,在生命史的每个阶段,病灶的特征是什么;不同类型的病灶以及同样病灶的不同发展阶段之间要如何互相区别。胸科医生要看懂CT片子,更加关注病灶本身、病灶的类型、发病的机理等以及CT片子上为什么有这样的表现。

“在气象行业里,做卫星气象的人员更类似于拍CT片的医生,而天气预报人员则更类似于胸科医生。”许健民说。卫星气象人也要像预报员那样,关心云图上的天气系统以及它们的三度空间结构和发生发展规律。如果我们不了解大气环流,不了解季风,不了解各种尺度的天气系统,就读不懂云图。通过云图,配合各种观测手段获得的多方面资料,我们才能了解和分析天气现象。

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