何錫玉 蔡夕方 朱亞平 張雷

（ 中國(guó)人民解放軍91001部隊(duì)，北京 100161）

0 引言

衛(wèi)星遙感具有覆蓋范圍廣、觀測(cè)連續(xù)性強(qiáng)、不受自然條件和地域限制的優(yōu)勢(shì)，是監(jiān)測(cè)和預(yù)防氣象災(zāi)害及其他自然災(zāi)害的有效手段。我國(guó)從20世紀(jì)70年代開始實(shí)施自己的氣象衛(wèi)星計(jì)劃，經(jīng)過40多年的工作，已經(jīng)成功發(fā)射了風(fēng)云一號(hào)（FY-1）、風(fēng)云二號(hào)（FY-2）、風(fēng)云三號(hào)（FY-3）、風(fēng)云四號(hào)（FY-4）系列氣象衛(wèi)星共16顆，其中極地軌道系列氣象衛(wèi)星(FY-1、FY-3)共8顆，完成了極軌氣象衛(wèi)星從試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型的轉(zhuǎn)變，從第一代極軌氣象衛(wèi)星到第二代極軌氣象衛(wèi)星的轉(zhuǎn)變，從單一探測(cè)到綜合探測(cè)的轉(zhuǎn)變，從定性應(yīng)用到定量應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)化、系列化和定量化的發(fā)展目標(biāo)。

1 風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星發(fā)展歷程

風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星分為兩個(gè)批次，各兩顆星。01批的FY-1A星于1988年7月9日發(fā)射，F(xiàn)Y-1B星于1990年9月3日發(fā)射。02批衛(wèi)星在01批星的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性和掃描輻射計(jì)的性能，將原先5個(gè)通道（0.48～0.63 μm、0.53～0.58 μm、0.58～0.68 μm、0.725～1.10 μm、10.5～12.5 μm）增加到10個(gè)通道（0.43～0.48 μm、0.48～0.53 μm、0.53～0.58 μm、0.58～0.68 μm、0.84～0.89 μm、0.900～0.965 μm、1.58～1.64 μm、3.55～3.93 μm、10.3～11.3 μm、11.5～12.5 μm）；甚高分辨率圖像傳輸數(shù)傳碼速率相應(yīng)提高一倍，由0.6654 Mbps提高到1.3308 Mbps；星上裝置了固態(tài)存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)了延時(shí)圖像傳輸?shù)臄?shù)字化。這一系列的改進(jìn)使02批星性能得到大幅度的提高，壽命都大大超過2年的設(shè)計(jì)壽命。02批的FY-1C星于1999年5月10日發(fā)射，F(xiàn)Y-1D星于2002年5月15日發(fā)射。

風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星，它是在風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星技術(shù)基礎(chǔ)上的發(fā)展和提高，在功能和技術(shù)上向前跨進(jìn)了一大步，具有質(zhì)的變化。風(fēng)云三號(hào)01星（FY-3A）和風(fēng)云三號(hào)02星（FY-3B）上搭載了眾多先進(jìn)的探測(cè)儀器，包括可見光紅外掃描輻射計(jì)、紅外分光計(jì)、微波輻射計(jì)、中分辨率成像光譜儀、微波成像儀、紫外臭氧探測(cè)器、地球輻射收支探測(cè)器、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)器等。風(fēng)云三號(hào)03星（FY-3C）充分繼承了FY-A/B星的成熟技術(shù)，核心遙感儀器技術(shù)狀態(tài)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升性能。星上搭載了12臺(tái)套遙感儀器，包括：可見光紅外掃描輻射計(jì)、紅外分光計(jì)、微波溫度計(jì)、微波濕度計(jì)、微波成像儀、中分辨率光譜成像儀、紫外臭氧垂直探測(cè)儀、紫外臭氧總量探測(cè)儀、地球輻射探測(cè)儀、太陽輻射測(cè)量?jī)x、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器包和全球?qū)Ш叫l(wèi)星掩星探測(cè)儀。而風(fēng)云三號(hào)04星（FY-3D）裝載了10臺(tái)套先進(jìn)的遙感儀器，除了微波溫度計(jì)、微波濕度計(jì)、微波成像儀、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器包和全球?qū)Ш叫l(wèi)星掩星探測(cè)儀等5臺(tái)繼承性儀器之外，紅外高光譜大氣探測(cè)儀、近紅外高光譜溫室氣體監(jiān)測(cè)儀、廣角極光成像儀、電離層光度計(jì)為全新研制、首次上星搭載，核心儀器中分辨率光譜成像儀進(jìn)行了大幅升級(jí)改進(jìn)，性能提升顯著。這些先進(jìn)的探測(cè)儀器具體為解決三維大氣探測(cè)，大幅度提高全球資料獲取能力，進(jìn)一步提高云區(qū)和地表特征遙感能力，從而能夠獲取全球、全天候、三維、定量、多光譜的大氣、地表和海表特性參數(shù)。

FY-3氣象衛(wèi)星的應(yīng)用目的包括四個(gè)方面：①為中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供全球均勻分辨率的氣象參數(shù)；②研究全球變化包括氣候變化規(guī)律，為氣候預(yù)測(cè)提供各種氣象及地球物理參數(shù)；③監(jiān)測(cè)大范圍自然災(zāi)害和地表生態(tài)環(huán)境；④為各種專業(yè)活動(dòng)（航空、航海等）提供全球任一地區(qū)的氣象信息，為軍事氣象保障服務(wù)（http://www.nsmc.org.cn/NSMC/Channels/100184.html）。風(fēng)云三號(hào)01批為試驗(yàn)星，包括兩顆衛(wèi)星，即風(fēng)云三號(hào)01星（FY-3A）和風(fēng)云三號(hào)02星（FY-3B），已分別于2008年5月27日和2010年11月5日成功發(fā)射。風(fēng)云三號(hào)02批衛(wèi)星是我國(guó)第二代業(yè)務(wù)極軌氣象衛(wèi)星，風(fēng)云三號(hào)03星（FY-3C）是02批衛(wèi)星的首發(fā)星，于2013年9月23日成功發(fā)射。風(fēng)云三號(hào)04星（FY-3D）是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星第二顆業(yè)務(wù)星，于2017年11月15日成功發(fā)射。

2 應(yīng)用研究進(jìn)展

2.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理

風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星為三軸穩(wěn)定衛(wèi)星，F(xiàn)Y-1衛(wèi)星使用的地平穿越式紅外地平儀，姿態(tài)測(cè)量精度較低，無法直接用于遙感數(shù)據(jù)地理定位計(jì)算過程中的姿態(tài)校正，主要通過地標(biāo)點(diǎn)匹配計(jì)算方法來估計(jì)衛(wèi)星的姿態(tài)誤差，然后采用參數(shù)化方法進(jìn)行遙感圖像地理定位計(jì)算。第二代極軌氣象衛(wèi)星FY-3星上搭載了高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)，實(shí)時(shí)提供星載GPS測(cè)量的衛(wèi)星三維位置信息，并由星載陀螺儀和星敏感器自動(dòng)測(cè)量衛(wèi)星姿態(tài)數(shù)據(jù)。FY-3衛(wèi)星地理定位算法進(jìn)一步提高了坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)采用衛(wèi)星的精密定軌和高精度軌道預(yù)報(bào)相結(jié)合的方法，提高了GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性和軌道計(jì)算的可靠性及連續(xù)性。

近年來，國(guó)家氣象衛(wèi)星中心先后研發(fā)了交叉定標(biāo)、地球穩(wěn)定目標(biāo)定標(biāo)、月亮定標(biāo)、深對(duì)流云定標(biāo)等多種定標(biāo)技術(shù)，建立了一套將發(fā)射前實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)、多場(chǎng)地定標(biāo)、月亮定標(biāo)、深對(duì)流云定標(biāo)和交叉定標(biāo)融為一體的綜合定標(biāo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用不同定標(biāo)方法的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)綜合分析得到反射太陽波段在軌響應(yīng)變化特征，有效解決了場(chǎng)地定標(biāo)存在的問題。目前風(fēng)云氣象衛(wèi)星太陽反射波段平均定標(biāo)偏差在5%左右。與太陽反射通道相比，由于大氣紅外探測(cè)儀（AIRS）和干涉式紅外大氣探測(cè)儀（IASI）等紅外高光譜遙感器的出現(xiàn)，紅外通道的交叉定標(biāo)更為成熟。FY-3衛(wèi)星紅外與微波通道星上定標(biāo)技術(shù)相對(duì)成熟，目前紅外通道定標(biāo)偏差平均在0.5 K左右，微波通道平均定標(biāo)偏差在1 K以內(nèi)。

為了滿足數(shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用需求，明確提出到2020年風(fēng)云衛(wèi)星紅外波段在軌輻射定標(biāo)精度達(dá)到0.4 K，微波在軌輻射定標(biāo)精度達(dá)到0.8 K，可見近紅外波段在軌輻射定標(biāo)精度在5%以內(nèi)。

2.2 衛(wèi)星載荷探測(cè)及產(chǎn)品反演

風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星可提供數(shù)十種定量產(chǎn)品，產(chǎn)品分為大氣、陸地、海洋、空間天氣等幾大類。以FY-3A/B星載儀器為例，儀器光譜范圍十分寬廣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地球大氣的全天候的多用途綜合探測(cè)及產(chǎn)品反演。其中可見光紅外掃描輻射計(jì)（VIRR）可探測(cè)反演云、植被、雪、冰、陸/海表溫度、氣溶膠、火點(diǎn)等；紅外分光計(jì)（IRAS）突破了紅外窄帶濾光片（3 cm）的研制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了較高光譜分辨率紅外大氣垂直溫濕廓線的探測(cè)反演；IRAS和微波溫度計(jì)（MWTS）、微波濕度計(jì)（MWHS）組成的大氣探測(cè)儀器包，利于紅外和微波探測(cè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，協(xié)同反演，提高大氣參數(shù)溫濕廓線、降水等的反演精度；中分辨率光譜成像儀（MERSI），實(shí)現(xiàn)了寬視場(chǎng)（2000 km）和高分辨率（250 m）的全球云和地表特征監(jiān)測(cè)，也是世界上首次獲得了全球地表和云特征的自然景觀影像圖譜；微波成像儀（MWRI）采用雙極化探測(cè)技術(shù)，可進(jìn)行全天候動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣，監(jiān)測(cè)地面干濕程度，反演洋面風(fēng)速等；紫外臭氧總量探測(cè)儀（TOU）和紫外臭氧垂直探測(cè)儀（SBUS），不僅能獲取大氣柱臭氧總量，而且可以探測(cè)臭氧在不同大氣壓高度層的分布；太陽輻射監(jiān)測(cè)儀（SIM）和地球輻射監(jiān)測(cè)儀（ERM）為了解和研究太陽輻射及地氣系統(tǒng)輻射收支提供了寶貴的資料；空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀（SEM）可探測(cè)高能粒子、星體內(nèi)輻射、衛(wèi)星表面電位差和粒子事件等，為其他飛行器和中國(guó)神州飛船安全飛行提供服務(wù)。

從FY-3C星開始，風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星產(chǎn)品生成系統(tǒng)有較大改進(jìn)，主要表現(xiàn)在：進(jìn)一步改進(jìn)了定量產(chǎn)品反演算法；完善了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分發(fā)格式；修正了FY-3A/B星產(chǎn)品系統(tǒng)中存在的一些錯(cuò)誤；建立了產(chǎn)品算法及質(zhì)量檢驗(yàn)文檔；新增了大氣掩星探測(cè)、極地云導(dǎo)風(fēng)等產(chǎn)品，產(chǎn)品序列更加完整。FY-3C星定量產(chǎn)品精度整體優(yōu)于FY-3A/B星，同時(shí)，首次提供5 km分辨率全球整幅定量遙感產(chǎn)品，用于開展氣候及全球變化研究。

2.3 衛(wèi)星資料同化

風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星為環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)、資料同化等提供全球觀測(cè)資料。第二代極軌氣象衛(wèi)星發(fā)射成功后，其上搭載的大氣紅外探測(cè)器、微波溫度探測(cè)器、微波濕度探測(cè)器、微波輻射成像儀、GNSS掩星探測(cè)儀等載荷為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供了大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，如圖 1所示。尤其是FY-3的微波觀測(cè)資料的利用一直是研究的一個(gè)熱點(diǎn)，陸其峰在ECMWF的工作中，定量評(píng)價(jià)了FY-3A衛(wèi)星觀測(cè)資料的質(zhì)量及應(yīng)用前景，為FY-3A衛(wèi)星輻射資料的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。Chen等在陸其峰工作基礎(chǔ)上，在ECMWF同化系統(tǒng)中利用FY-3A/B的微波濕度計(jì)資料（MWHS）進(jìn)行的試驗(yàn)表明，MWHS觀測(cè)資料是對(duì)ECMWF微波濕度資料的很好補(bǔ)充，且對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果產(chǎn)生了積極作用，因此ECMWF將FY-3A/B的MWHS觀測(cè)資料加入其同化系統(tǒng)中。Heather Lawrence等對(duì)FY-3C的MWHS Ⅱ觀測(cè)資料進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)估，并將其應(yīng)用到ECMWF同化系統(tǒng)中，結(jié)果表明對(duì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度有改進(jìn)。我國(guó)自主研制的全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)GRAPES已將FY-3C的微波濕度計(jì)Ⅱ型（MWHS Ⅱ）、FY-3B/C的微波成像儀（MWRI）、FY-3C的全球?qū)Ш叫l(wèi)星掩星探測(cè)儀（GNOS）等觀測(cè)資料進(jìn)行了同化應(yīng)用；軍用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)也已將大量的FY-3衛(wèi)星觀測(cè)資料應(yīng)用到業(yè)務(wù)化同化系統(tǒng)中，有效提升了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)軍事保障能力。

3 典型應(yīng)用

風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星裝載多種探測(cè)儀器，可提供豐富的全球影像產(chǎn)品、大氣產(chǎn)品、陸表產(chǎn)品、海洋產(chǎn)品、輻射產(chǎn)品、空間監(jiān)測(cè)產(chǎn)品等，在大氣、海洋空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)值預(yù)報(bào)、軍事保障應(yīng)用等方面發(fā)揮了重要作用。

3.1 全球業(yè)務(wù)觀測(cè)

FY-3衛(wèi)星具備對(duì)大氣、海洋和地表狀態(tài)進(jìn)行全球、全天候條件下的多光譜和三維精確觀測(cè)的能力，能為提高中國(guó)及其他亞洲國(guó)家，乃至全世界的天氣預(yù)報(bào)的質(zhì)量和自然災(zāi)害與環(huán)境的監(jiān)測(cè)水平做出貢獻(xiàn)。圖2為FY-3C可見光紅外掃描輻射計(jì)2015年5月16日全球影像圖。

圖 1 FY-3A/B/C/D用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的探測(cè)載荷[8] ① 來源：國(guó)家衛(wèi)星氣象中心數(shù)據(jù)服務(wù)http://satellite.nsmc.org.cn/PortalSite/Default.aspx。Fig.1 The FY-3A/B/C/D instrument suits for NWP

圖 2 2015年5月16日FY-3C/VIRR全球影像圖Fig.2 Global image of the FY-3C/VIRR on 16 May 2015

3.2 大氣三維探測(cè)

FY-3衛(wèi)星上攜帶有先進(jìn)的微波探測(cè)儀器和紅外垂直探測(cè)儀，不僅可以了解云和大氣的表面特性，而且可以了解大氣溫度濕度的垂直結(jié)構(gòu)分布，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)氣象衛(wèi)星從二維遙感成像到三維綜合大氣探測(cè)，在極軌氣象衛(wèi)星領(lǐng)域更進(jìn)一步縮小與美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的差距，增強(qiáng)我國(guó)參與國(guó)際合作和競(jìng)爭(zhēng)的能力。

1）臺(tái)風(fēng)三維監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星遙感以其面積大、全天候和全天時(shí)的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)，是監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)的有效手段。微波濕度計(jì)是FY-3衛(wèi)星上的重要載荷，F(xiàn)Y-3C星微波濕度計(jì)II型是我國(guó)FY-A/B星微波濕度計(jì)的升級(jí)換代產(chǎn)品，在150 GHz、183 GHz的基礎(chǔ)上增加了89 GHz、118 GHz探測(cè)頻率，探測(cè)通道也由5個(gè)增加到15個(gè)，顯著提升了微波濕度計(jì)的探測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)了多通道的細(xì)分探測(cè)，并且能夠深入云層探測(cè)臺(tái)風(fēng)內(nèi)部亮溫分布，通過其內(nèi)部亮溫分布對(duì)臺(tái)風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行診斷，對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)提供技術(shù)手段。圖3為FY-3C微波濕度計(jì)探測(cè)1323號(hào)臺(tái)風(fēng)菲特（Fitow）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

2）全球溫濕廓線反演。大氣溫度和濕度廓線是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)的重要輸入?yún)?shù)，利用星載微波探測(cè)儀被動(dòng)探測(cè)全球范圍的大氣溫度和濕度分布及其變化，可彌補(bǔ)偏遠(yuǎn)地區(qū)常規(guī)探空氣象資料的不足，是獲取全球大氣溫濕場(chǎng)的最佳選擇之一。

FY-3衛(wèi)星首次搭載的微波遙感器件有微波溫度計(jì)（MWTS）、微波濕度計(jì)（MWHS）分別用于探測(cè)大氣溫度和濕度廓線。圖 4為FY-3C微波濕溫度計(jì)和AMSU-B觀測(cè)資料反演的大氣溫濕廓線，其結(jié)果較為一致。

3.3 海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)

風(fēng)云三號(hào)不僅可提供豐富的全球大氣產(chǎn)品還可以提供豐富的海洋環(huán)境產(chǎn)品，包括海面溫度、海冰監(jiān)測(cè)、海面風(fēng)速、海洋水色等。

1）海面溫度。海面溫度在海洋動(dòng)力研究、海洋漁業(yè)等方面有重要的作用，利用衛(wèi)星資料反演海面溫度是獲得大范圍海面溫度重要的途徑。圖5為FY-3C/VIRR反演的全球月平均白天SST分布。

（2）海冰監(jiān)測(cè)。海冰對(duì)海洋水文要素的垂直分布、海水運(yùn)動(dòng)、海洋熱狀況及大洋底層水的形成有重要影響，對(duì)航運(yùn)、建港也構(gòu)成一定威脅。我國(guó)渤海和黃海北部海域，每年冬季皆有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象。利用風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星資料，可對(duì)渤海的海冰災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圖 6為2010年1月13日FY-3A/MERSI渤海海冰監(jiān)測(cè)圖（圖片來源：中國(guó)遙感信息服務(wù)網(wǎng)http://rsapp.nsmc.org.cn/uus/index.jsp）。

圖 3 2013年10月2日FY-3C星微波濕度計(jì)探測(cè)1323號(hào)臺(tái)風(fēng)菲特內(nèi)部亮溫分布[14]（a）118 GHz；（b）183 GHzFig.3 Internal brightness temperature distribution of Typhoon Fitow detected by the FY-3C/MWHS on 2 October 2013(a) 118 GHz; (b) 183 GHz

圖4 FY-3C/MWHTS與AMSU-B觀測(cè)資料反演大氣溫濕廓線對(duì)比[15]（a）溫度均方差根誤差；（b）濕度均方差根誤差Fig.4 Comparison of temperature and humidity profiles retrieved from the FY-3C/MWHTS and AMSU-B observations:Root mean square errors for temperature (a) and humidity (b)

圖 5 2017年7月（a）、2017年9月（b）、2017年12月（c）和2018年3月（d）的全球月平均白天SST分布圖（FY-3C/VIRR）Fig.5 Global monthly daytime SST of FY-3C/VIRR in July 2017(a),September 2017 (b),December 2017(c),and March 2018(d)

3.4 數(shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用

數(shù)值預(yù)報(bào)是現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)際上影響和制約數(shù)值預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和預(yù)報(bào)時(shí)效的關(guān)鍵是大氣運(yùn)動(dòng)的初始場(chǎng)和大氣物理及化學(xué)過程的處理。根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，中國(guó)氣象局在“國(guó)家級(jí)氣象現(xiàn)代化總體方案”中明確提出到2020年以中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星資料同化應(yīng)用為核心，研發(fā)多源衛(wèi)星觀測(cè)資料數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感探測(cè)資料占所同化觀測(cè)資料總量的80%以上。

風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星能夠提供全球的溫、濕、云輻射等氣象參數(shù)，為中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供全球均勻分辨率的氣象參數(shù)；能夠全天候、全天時(shí)獲取全球大氣亮溫分布圖像，進(jìn)而反演全球降雨及溫度和濕度的垂直分布，為中長(zhǎng)期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)以及全球環(huán)境和氣候變化研究提供服務(wù)。圖7為FY-3C星的MWHS II、MWTS II觀測(cè)資料同化在臺(tái)風(fēng)海鷗路徑預(yù)報(bào)偏差中的試驗(yàn)，綠色實(shí)線代表只同化了常規(guī)觀測(cè)資料的臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)結(jié)果偏差，紅色實(shí)線表示同化了常規(guī)資料和MWTS II觀測(cè)資料的臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)結(jié)果偏差，藍(lán)色實(shí)線表示同化了常規(guī)觀測(cè)和MWHS II觀測(cè)資料的臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)結(jié)果偏差?？梢缘贸觯谂_(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)偏差上，只同化常規(guī)觀測(cè)資料的試驗(yàn)結(jié)果偏差最大，而在常規(guī)觀測(cè)資料上加上MWTS II觀測(cè)資料或MWHS II觀測(cè)資料都對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)產(chǎn)生了正影響。

3.5 軍事保障應(yīng)用

隨著軍隊(duì)作戰(zhàn)使命任務(wù)的拓展和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型建設(shè)逐步深化，大量高新技術(shù)武器裝備系統(tǒng)及作戰(zhàn)平臺(tái)的使用尤其是海上作戰(zhàn)平臺(tái)的使用對(duì)信息化建設(shè)的需求越來越迫切，特別是航母編隊(duì)的建設(shè)及發(fā)展，大氣海洋環(huán)境保障需求幾乎覆蓋全球，全球化軍事行動(dòng)、非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)、新型武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺(tái)對(duì)軍事大氣海洋環(huán)境保障能力提出了更高的要求。

現(xiàn)階段，針對(duì)軍事大氣海洋環(huán)境保障需求，充分挖掘FY-3衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品在軍事大氣海洋環(huán)境保障中的應(yīng)用，研究制定基于FY-3衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的軍事大氣海洋保障應(yīng)用系統(tǒng)，從而提升軍事大氣海洋環(huán)境保障綜合能力，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1）利用FY-3衛(wèi)星獲取全球可見光和紅外云圖，針對(duì)軍事訓(xùn)練作戰(zhàn)任務(wù)的特點(diǎn)進(jìn)行反演監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)海上和目標(biāo)區(qū)低云大霧的發(fā)生及演變情況，為水面艦艇航行和航空飛行安全、精確制導(dǎo)武器運(yùn)用保障提供實(shí)時(shí)云霧環(huán)境信息。

2）利用FY-3衛(wèi)星獲取全球海面風(fēng)場(chǎng)和海面溫度信息，為海上軍事行動(dòng)和艦（艇）載武器裝備運(yùn)用提供實(shí)時(shí)海況信息保障；獲取低軌道空間粒子輻射能譜和輻射劑量，為航天器故障分析和運(yùn)行安全保障提供實(shí)時(shí)粒子輻射監(jiān)測(cè)信息。

3）利用FY-3衛(wèi)星資料反演生成大氣海洋環(huán)境參數(shù)定量產(chǎn)品，為軍用大氣海洋數(shù)值預(yù)報(bào)提供初始場(chǎng)。

圖 6 2010年1月13日10:50（北京時(shí)）FY-3A/MERSI渤海海冰監(jiān)測(cè)圖Fig.6 Bohai Sea ice monitoring of FY-3A/MERSI at 10:50 BT on January 13, 2010.

圖 7 臺(tái)風(fēng)海鷗路徑預(yù)報(bào)偏差試驗(yàn)（FY-3C/MWHTS）Fig.7 The path deviation forecast test of Typhoon Kalmaegi

4 展望

在國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展框架下，風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星系統(tǒng)工程要在國(guó)家建設(shè)中發(fā)揮科技支撐作用，支撐國(guó)家提高應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害與突發(fā)事件的能力，提升國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)能力，保障國(guó)家安全；支撐國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿足日益擴(kuò)展的社會(huì)對(duì)風(fēng)云衛(wèi)星遙感信息的服務(wù)需求；繼續(xù)拓展完善風(fēng)云三號(hào)全球觀測(cè)能力，參與國(guó)際對(duì)地觀測(cè)活動(dòng)，推進(jìn)國(guó)際化合作，保障國(guó)家利益。

第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)03批衛(wèi)星將瞄準(zhǔn)氣象衛(wèi)星國(guó)際發(fā)展先進(jìn)水平，發(fā)展以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)為主要應(yīng)用目標(biāo)的晨昏星；以地球表面成像觀測(cè)為主要應(yīng)用目標(biāo)的上午星；以大氣定量探測(cè)和氣候變化監(jiān)測(cè)為主要應(yīng)用目標(biāo)的下午星；以災(zāi)害性天氣系統(tǒng)強(qiáng)降水監(jiān)測(cè)為主要應(yīng)用目標(biāo)的降水星，進(jìn)一步完善和豐富我國(guó)現(xiàn)有的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)觀測(cè)體系。建成世界一流的風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星觀測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星的組網(wǎng)業(yè)務(wù)化觀測(cè)，帶動(dòng)我國(guó)氣象衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)入成熟發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化所確定的2020年氣象衛(wèi)星及應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)。