近日，中国首颗低倾角轨道降水测量卫星——风云三号G星搭乘长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。风云三号G星是国际上第三颗发射的主动降水测量卫星，也是全球降水星家族的首个中国制造成员。这颗新发“降水星”采用了“空中雨量计”，将雷达观测分辨率高和卫星观测范围广的优势结合起来，可以自上而下获取三维结构信息，获得降水精细的立体结构信息，号称对大气降水进行“CT”扫描，能够更好地助力降水监测和预警，进一步提升全球数值天气预报的精确度。
来自国家卫星气象中心的专家表示，此前传统的降水资料获取手段主要依靠雨量计和地基雷达，但由于设备数量有限、分布不均等原因，难以获取大范围高空间分辨率的地面降水信息。与此同时，地基降水测量雷达在海上有盲区，对流云水汽相对较低难以探测，而风云三号G星的主要观测对象正是大多发生在中低纬度地区的降水。因此，风云三号G星采用了倾角为50度的低倾角轨道，其运动范围集中在南北纬50度之间，能够更高效、更精准地观测地球降水。
风云三号G星口袋里装了神器
大气降水是水循环的重要组成部分，气象灾害频发，对降水系统瞬时结构和全球分布特征的认识成为防灾减灾、理解全球气候变化的重要内容。风云三号G星作为我国第20颗风云气象卫星，将应用于台风、暴雨和其他极端灾害性天气监测预报，并发挥其在生态环境、能源、农业、健康等领域的作用。
据介绍，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。Ku频段有利于探测强降水，Ka频段有利于探测弱降水。两者结合形成的双频探测，能够精准感知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。同时，风云三号G星的雷达观测可以自上而下获取三维结构信息，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，更能够区分降水类型，精确掌握气象信息，进而预报降水趋势。
风云三号G星也是首次运行于低倾角轨道的风云气象卫星，与其他低轨卫星采用太阳同步轨道不同，低倾角轨道的运动范围更加集中在南北纬50度之间，在降水预测中表现出更高效、更精准的性能。但同时这种轨道也面临着外部热环境变化的复杂挑战，太阳在一段时间内会照射卫星的左侧面，但过一段时间，又会照射卫星的右侧面。为确保卫星维持同一侧面面向太阳，稳定卫星的外部热环境，航天科技工作者为风云三号G星设计了自动掉头工作模式，保障卫星与星载仪器始终处于合适的温度区间。
新发“降水星”将助力天气预报
风云三号G星的发射也将助力气象预报的精确性。据国家卫星气象中心副主任张鹏介绍，数值预报模式对降水的预报本身就存在不少难点，而风云三号G星能够让降水监测精度提高一大截，有助于提升气象预报能力。
未来，风云三号G星将着重开展其资料在华南和江淮暴雨监测分析及预报中的应用研究，青藏高原地区降水气候学研究以及北方冷云降水特征机理研究。同时，风云三号G星在洪涝、短时强降水监测及城市内涝等方面有广阔应用前景，可以更好地保护人民群众的生命财产安全。
风云三号G星的发射，不仅加强了我国在降水监测上的核心技术和优势地位，也在全球降水星家族中发出了中国的声音。作为全球唯一同时拥有四条近地轨道民用气象卫星的国家，我国将继续推进航天领域的发展，为人类安全和可持续发展发挥更大作用。
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