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6月7日至9日，江南、華南地區(qū)遭遇新一輪強降雨天氣，中央氣象臺發(fā)布暴雨和強對流天氣預(yù)警。在同一時刻的浩瀚太空中，7顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星緊盯風(fēng)云變幻，每5分鐘生成一張中國及周邊區(qū)域云圖，每1分鐘生成一張指定區(qū)域云圖……

2021年，我國24小時暴雨預(yù)報TS評分達(dá)到0.224，暴雨預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)到90%，強對流天氣預(yù)警時刻提早至40分鐘，臺風(fēng)路徑24小時預(yù)報誤差別斷縮小，全球預(yù)報預(yù)測準(zhǔn)確率穩(wěn)步提高，我國首次實現(xiàn)對全球范圍臺風(fēng)的預(yù)報。氣象預(yù)報水平的提高，離別開風(fēng)云氣象衛(wèi)星觀測技術(shù)的進(jìn)展。

敏銳的太空前哨——

強化短臨監(jiān)測預(yù)報預(yù)警定量支撐

每年汛期，各地時常受強對流天氣襲擾。在今年南方多次強對流天氣過程中，風(fēng)云四號B星快速成像、對流進(jìn)展監(jiān)測、云頂溫度、云頂高度、云類型等衛(wèi)星產(chǎn)品為監(jiān)測預(yù)報預(yù)警提供了有力支撐。

國家衛(wèi)星氣象中心服務(wù)首席任素玲表示，10年前，風(fēng)云氣象衛(wèi)星每半小時甚至一小時才生成一張云圖，空間分辨率為幾公里，而此時的風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星產(chǎn)品，時空分辨率最高可達(dá)1分鐘和250米。

為強化衛(wèi)星資料對核心業(yè)務(wù)的支撐作用，今年，國家衛(wèi)星氣象中心推出“風(fēng)云地球”平臺，以預(yù)報員需求為導(dǎo)向，聚焦暴雨、強對流、臺風(fēng)等天氣，強化衛(wèi)星資料在精細(xì)化天氣監(jiān)測預(yù)警中的定量支撐作用，目前該系統(tǒng)已在12個省（自治區(qū)、直轄市）試點應(yīng)用。

5月9日至10日，湖南浮現(xiàn)暴雨。湖南省氣象臺首席預(yù)報員劉紅武表示，“風(fēng)云地球”提供的高時效衛(wèi)星產(chǎn)品滿足了預(yù)報員對短時臨近監(jiān)測的要求，對中尺度云團(tuán)的移速及強降雨落區(qū)訂正起到指導(dǎo)作用。

近年來，隨著風(fēng)云氣象衛(wèi)星的時空分辨率越來越高，其在強對流短臨監(jiān)測預(yù)報預(yù)警方面的作用越發(fā)重要。中央氣象臺強天氣預(yù)報中心高級工程師盛杰表示，利用風(fēng)云氣象衛(wèi)星制作的中尺度對流系統(tǒng)追蹤識不、深對流識不及云閃觀測產(chǎn)品，有效提高了短臨預(yù)報的時效性，尤其是海上及高原等地基觀測別足的地區(qū)，依靠風(fēng)云氣象衛(wèi)星，監(jiān)測和預(yù)警能力大大提升。

“天眼”追風(fēng)——

準(zhǔn)確捕捉臺風(fēng)行蹤

我國是世界上受臺風(fēng)妨礙最嚴(yán)重的國家之一。中央氣象臺臺風(fēng)與海洋氣象預(yù)報中心首席預(yù)報員許映龍表示，近年來，我國臺風(fēng)預(yù)報取得長足進(jìn)步，風(fēng)云氣象衛(wèi)星立下汗馬功勞。

2000年往常，我國臺風(fēng)實時監(jiān)測業(yè)務(wù)要緊依賴國外氣象衛(wèi)星資料，且以定性分析為主。此時，風(fēng)云氣象衛(wèi)星為監(jiān)測臺風(fēng)動向、強度變化、三維熱力結(jié)構(gòu)及海洋大氣環(huán)境狀況演變提供高時空分辨率監(jiān)測信息。2017年第13號臺風(fēng)“天鴿”在廣東近?？焖偌訌?，若惟獨半小時、一小時刻隔的衛(wèi)星觀測，預(yù)報員全然無法及時捕捉“天鴿”強度的快速變化。而2016年發(fā)射的風(fēng)云四號A星，大大提高了產(chǎn)品的時空分辨率，5分鐘一次的區(qū)域觀測使預(yù)報員能更加準(zhǔn)確地判定臺風(fēng)的強度和位置。

2021年，處于在軌測試時期的風(fēng)云四號B星搭載的快速成像儀，對臺風(fēng)“煙花”進(jìn)行了1分鐘連續(xù)高頻觀測。靜止氣象衛(wèi)星與極軌氣象衛(wèi)星聯(lián)合，利用先進(jìn)的靜止軌道輻射成像儀、微波大氣探測儀和風(fēng)場測量雷達(dá)等新型探測儀器，可對臺風(fēng)妨礙區(qū)域的降水分布和風(fēng)場進(jìn)行連續(xù)觀測，為預(yù)報員實時分析和研判臺風(fēng)風(fēng)雨妨礙提供重要支撐。

今年6月1日，風(fēng)云三號E星和風(fēng)云四號B星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)試運行，許映龍?zhí)貏e期待風(fēng)云四號B星“分鐘級”高時空分辨率區(qū)域快速成像儀和風(fēng)云三號E星風(fēng)場測量雷達(dá)等新型遙感探測儀器在今年臺風(fēng)監(jiān)測預(yù)報中的表現(xiàn)。福建省氣象臺預(yù)報員范能柱也抱有同樣的期待：“風(fēng)云氣象衛(wèi)星提供的臺風(fēng)三維結(jié)構(gòu)、臺風(fēng)降水和洋面風(fēng)場等高精度產(chǎn)品，能立體展示臺風(fēng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，實時監(jiān)測臺風(fēng)風(fēng)雨分布的演變動態(tài)，為預(yù)報員分析臺風(fēng)的強度、位置和風(fēng)雨妨礙提供有力參考?！?/p>

善其事利其器——

在數(shù)值預(yù)報中“大顯身手”

衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)別但能夠精準(zhǔn)反映天氣系統(tǒng)變化，還能夠經(jīng)過數(shù)據(jù)同化技術(shù)融入數(shù)值預(yù)報模式，進(jìn)一步提升預(yù)報精度。

中國氣象局地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報中心衛(wèi)星資料同化室副主任韓威介紹，10年前，風(fēng)云氣象衛(wèi)星惟獨云導(dǎo)風(fēng)資料在數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)中實現(xiàn)了同化應(yīng)用。近年來，團(tuán)隊突破多項風(fēng)云衛(wèi)星資料同化核心技術(shù)，應(yīng)用效益別斷提升。2021年，7顆在軌氣象衛(wèi)星中13個有效載荷均實現(xiàn)同化應(yīng)用。風(fēng)云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)數(shù)值預(yù)報中的數(shù)量占比逐年提高，從2017年的6%提升至2021年的11%，定量貢獻(xiàn)也越來越大。

非常值得一提的是，我國在國際上首次實現(xiàn)了靜止軌道紅外高光譜大氣探測儀——風(fēng)云四號A星大氣垂直探測儀的觀測業(yè)務(wù)同化，提高了臺風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣預(yù)報精度。在2018年對“瑪莉亞”等臺風(fēng)的目標(biāo)觀測和同化中，風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星表現(xiàn)別俗。數(shù)值預(yù)報與風(fēng)云四號衛(wèi)星探測儀“乾坤互動”，開展了預(yù)報需求驅(qū)動的目標(biāo)觀測和同化，15分鐘分辨率的探測儀目標(biāo)觀測資料同化到中國氣象局全球四維變分同化系統(tǒng)中。結(jié)果表明，高時刻、高光譜分辨率資料顯著改進(jìn)了模式對臺風(fēng)路徑以及副熱帶高壓強度、位置的預(yù)報。歐洲氣象衛(wèi)星開辟組織原首席科學(xué)家JohannesSchmetz評價：“這是地球靜止軌道大氣探測同化應(yīng)用的里程碑?！?018年至2021年，團(tuán)隊共開展9次目標(biāo)觀測同化，臺風(fēng)24小時和48小時路徑預(yù)報平均提高10%。

風(fēng)云四號A星已在我國自主進(jìn)展的數(shù)值天氣預(yù)報系統(tǒng)中大顯身手。韓威期待，風(fēng)云四號A星和B星“雙星組網(wǎng)”后的高時空、高光譜分辨率數(shù)據(jù)能在數(shù)值預(yù)報中有新的表現(xiàn)。

來源：中國天氣網(wǎng)