劉建強(qiáng)，葉小敏，曾韜，馬小峰，劉金普

(1.國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心，北京 100081；2.自然資源部空間海洋遙感與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

海洋一號(hào)C 衛(wèi)星和D 衛(wèi)星（HY-1C、HY-1D）是我國(guó)首次形成的上、下午組網(wǎng)業(yè)務(wù)化觀測(cè)的海洋水色衛(wèi)星，分別于2018 年9 月7 日和2020 年6 月11 日發(fā)射。HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星均搭載了海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀（CZI）、紫外成像儀、星上定標(biāo)光譜儀和船舶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，很好地滿足了海洋水色水溫、海岸帶和海洋災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測(cè)需求，同時(shí)可服務(wù)于自然資源調(diào)查、環(huán)境生態(tài)、應(yīng)急減災(zāi)、氣象、農(nóng)業(yè)和水利等行業(yè)。

2021 年1 月25 日5 時(shí)56 分（世界時(shí)），HY-1D 衛(wèi)星CZI 觀測(cè)到了世界著名的南極埃里伯斯火山的噴發(fā)。埃里伯斯火山及其鄰近區(qū)域、火山噴發(fā)前后時(shí)刻遙感影像分別見圖1 和圖2。

圖2 中各時(shí)相遙感影像顯示埃里伯斯火山裸露陸地區(qū)域較少，多數(shù)區(qū)域被積雪所覆蓋，圖中各遙感影像信息見表1。圖2b 中具有明顯的火山云異常區(qū)，為埃里伯斯火山正在噴發(fā)。影像圖顯示其火山口直徑約500 m，在火山口上方有白色煙霧，火山口外呈現(xiàn)褐色的火山云，火山云分3 段展開，全長(zhǎng)20 km 左右，接近火山口的火山云濃密，長(zhǎng)7～8 km。圖2 和表1 展示的HY-1C 和HY-1D 不同時(shí)相的遙感影像圖還顯示此次埃里伯斯火山短暫的噴發(fā)過程持續(xù)不超過1 d。

埃里伯斯火山位于南極洲羅斯海西南的羅斯島，海拔為3 794 m，為地球最南端、冰雪之中的火山。受衛(wèi)星任務(wù)計(jì)劃安排、衛(wèi)星覆蓋范圍、衛(wèi)星經(jīng)過時(shí)刻、火山活躍程度、噴發(fā)時(shí)刻與時(shí)長(zhǎng)、氣象條件、空間分辨率等多種因素限制，衛(wèi)星拍攝到南極火山噴發(fā)時(shí)刻的概率很低，近幾年來也尚未見到埃里伯斯火山噴發(fā)被國(guó)外其他衛(wèi)星捕捉的研究報(bào)道。HY-1D 衛(wèi)星在軌測(cè)試期間已多次監(jiān)測(cè)到包括櫻島、太平洋新島以及千島群島等火山噴發(fā)，但用HY-1D 衛(wèi)星捕捉到南極埃里伯斯火山噴發(fā)還是第1 次，也是迄今首次用國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星捕捉到南極火山噴發(fā)。

圖1 埃里伯斯火山及其鄰近區(qū)域HY-1D 衛(wèi)星CZI 遙感影像Fig.1 Remote sensing image of CZI on the HY-1D satellite covering the Erebus volcano and its adjacent regions

圖2 HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星CZI 觀測(cè)到的南極埃里伯斯火山噴發(fā)過程Fig.2 The eruption of Erebus volcano,Antarctica,monitored by the CZI images on the HY-1C and HY-1D satellites

表1 南極埃里伯斯火山噴發(fā)觀測(cè)衛(wèi)星遙感圖像信息Table 1 The information of satellite remote sensing images monitoring the eruption of Erebus volcano,Antarctica

HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星運(yùn)行以來，CZI 覆蓋南極地區(qū)60°～86°S 區(qū)域的數(shù)據(jù)上萬景，其空間分辨率為50 m，幅寬為1 000 km，在南極科學(xué)考察、南極松島冰川、埃默里冰架的崩解與冰山漂移過程監(jiān)測(cè)中效果顯著。通過本次火山監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)表明，HY-1C 和HY-1D 雙星組網(wǎng)后，對(duì)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域可實(shí)現(xiàn)每天1 次的監(jiān)測(cè)頻次，大幅提升了我國(guó)衛(wèi)星對(duì)極地和海洋環(huán)境的觀測(cè)能力。