北京冬奥会气候科技系列报道⑪万里之外的冬奥关照

　　众多星空，有一颗拱卫地球的“新星”，云团、积雪、涡旋在它眼中无处遁形。尽管其观测规模西达印度洋，东逾太平洋国际日界线，但这一次，它将目光聚集到北京冬奥赛场。冬奥赛场上，当运动健儿在冰雪中挥洒汗水之时，远在万米高空中有一个“关照神”，正静静注视着赛场风云的一举一动。事实上，在冬奥场馆周围已经有成群树立的“气候卫兵”——地上主动气候站对这片区域严加“关照”，防止雨雪等高影响气候对赛事形成晦气影响。但是，奥运赛场面临的是大面积山区监测，下垫面杂乱、时效要求高，地上观测很难做到大规模、无死角、高密度的保证。这时，卫星的优势便表现了出来——卫星从天上往下看，视角广、无死角，山地监测的每一个点都能兼顾到。简而言之，不论赛场多大、多高低，这个最牛“关照神”扫一眼即可搞定。“风云四号气候卫星首要供给气候监测预警观测服务，在冬奥气候服务保证中，要点是对赛区上游气候体系的展开和赛区上空的三维大气进行实时监测，供给分钟级大规模的观测。监测获取的地上积雪、三维大气温度、大气风场以及云快速改变信息，可有用打破测站点观测的局限性。” 风云四号停止气候卫星光学星地上体系总设计师陆风说。律回岁晚冰霜少，春到人世草木知。当观众沉浸在二十四节气倒计时飘散出的浓浓我国风时，在间隔地球3.6万公里外太空的地球停止轨迹上，风云四号B星也在用它共同的方法书写着“气候人的浪漫”——今夜，它为冬奥关照。依据加密观测计划，风云四号B星进入24小时1分钟高频次观测形式，以冬奥赛区为中心，展开百米级线米分辨率卷云和冰雪观测处理，以及2公里分辨率红外观测。观测获取的材料生成高频次监测产品，对冷空气影响下温度、风速风向和云的影响进行评价，使用卫星实时监测对数值形式的温度预告成果进行剖析，为开幕式服务保证供给观测支撑。百万平方公里区域分钟级接连观测成像，为强降水、强对流等短时极点气候供给小于1分钟间隔的区域高分辨率昼夜接连监测数据，然后有用监测极点气候的生成、展开和消亡进程，为数值气候预告、短临气候预告供给更高频次的观测数据。而这个太空“关照神”之所以能做到分钟级观测，是由于其携带了一把“倚天长剑”——快速成像仪。“该卫星所搭载的快速成像仪是国际首台在停止轨迹上供给1分钟间隔继续昼夜高频次成像的仪器，可供给2000公里×1800公里区域的1分钟间隔多谱段接连观测，对飓风、暴雨和中标准灾祸性气候的监测愈加灵敏、精细。”陆风说，这让人们不仅能明晰地看到分钟级的“如火如荼”改变进程，完成“哪里有灾祸敏捷看哪里”的希望，还为科学研究供给全新的观测手法。此外，辐射成像仪、干与式红外勘探仪等载荷的高精度高灵敏度观测，使风云四号B星可在3.6万公里间隔准确感知到地球大气0.05℃的温度改变，其勘探成果与线℃——这些都是风云四号B星的神器。“从这张云图中能够显着看出，冷空气正自西向东移动，积雪在地上不断堆集的动态改变进程也明晰可见。”陆风指着风云四号B星获取的1分钟快扫云图说。从2月12日夜间开端，冬奥赛区呈现显着降雪。2月13日，原定10点在张家口赛区云顶滑雪公园举办的女子自由式滑雪坡面妨碍技巧资格赛，由于继续的降雪被逼撤销。事实上，冬奥期间遇到重要气候时，气候部门都会提早一天确认观测区域，对卫星轨迹姿势进行准确核算，评价卫星电源、仪器状况和地上设备状况，然后编制卫星观测使命时间表和卫星观测指令，由地上体系向卫星发送操控指令。随后，快速成像仪依据指令指向预订区域展开观测，地上接纳处理及分发体系切换至紧迫观测状况，会集一切资源在运转操控中心的一致操控下展开快速成像仪数据处理和服务。为了支撑预告员更方便地剖析层云和雾的改变动态，风云四号地上体系团队使用人工智能技术新开发了夜间可见光图画产品，杰出冰雪动态展开信息，支撑降雪态势剖析。团队要点针对快速成像仪250米云图动画、大气温度、大雾等冬奥气候产品展开研制，全新研制的多通道交融夜间雾监测和可见-红外交融对流监测等图画产品投入了冬奥气候服务保证，风云四号B星真彩色合成图成为冬奥气候服务要点保证产品。冬奥期间，风云四号B星屡次亮出“倚天长剑”——共履行55007个使命，发送257616个指令，获取2014幅云图，快扫仪获取19770幅冬奥区域云图。依据卫星云图制造的冰雪实时卫星监测气候进程演化和冬奥赛区降雪监测剖析陈述，为预告员精准猜测气候供给了重要支撑。

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