9月29日，風云三號E星（“黎明星”）第二次對公眾發(fā)布觀測圖像。
此次對外發(fā)布衛(wèi)星觀測圖像的主題為“黎明星看大氣”。包括洋面風場月平均產(chǎn)品（2021年9月）、全球大氣溫度場垂直層分布（2021年9月27日黎明）、全球大氣濕度場垂直層分布（2021年9月27日黎明）、全球大氣濕度場時間演變（2021年9月11日-26日，黎明，850hPa）和臺風結構三維探測 （2021年9月10日黎明，“燦都”臺風洋面風場和暖心結構）。
“黎明星”作為國際首顆業(yè)務運行的晨昏軌道氣象衛(wèi)星，裝載了多臺套垂直探測載荷。國家衛(wèi)星氣象中心副主任、風云三號極軌氣象衛(wèi)星地面系統(tǒng)總指揮張鵬表示，“黎明星”可以探測從地面到60公里高度的37層大氣狀況，可以聯(lián)合反演獲得大氣溫度場、濕度場以及洋面風場等產(chǎn)品，實現(xiàn)對全球熱動力結構的精細探測，有效補充對晨昏時間全球大氣溫濕風變化過程的監(jiān)測，從而為數(shù)值天氣預報提供高密度、高精度的輸入數(shù)據(jù)。
張鵬介紹，本次發(fā)布的圖像是風云三號E星搭載的風場測量雷達、微波溫度計、微波濕度計和全球導航衛(wèi)星掩星探測儀4臺遙感儀器探測資料的綜合產(chǎn)品。
他表示，此次“黎明星”首次主動探測“風”的信息，揭示了全球大氣層完整的動力學和熱力學動態(tài)演變的規(guī)律和趨勢，對分析和預報對人類社會影響巨大的臺風、暴雨等各類極端災害性天氣現(xiàn)象提供了直接、準確的實測初始場資料。
“過去的風云衛(wèi)星只能‘看云’，無法‘探風’，‘黎明星’首次主動探測‘風’的信息，真正實現(xiàn)了風云衛(wèi)星名稱所表達的‘風+云’探測的初心和使命。”張鵬說。
“黎明星”作為我國第二代極軌氣象衛(wèi)星的第5顆衛(wèi)星，其主要作用之一是為全球氣象預報服務提供全球觀測，并將觀測信息同化到數(shù)值天氣預報中，為中長期天氣預報提供觀測強迫。
張鵬告訴《中國科學報》：“‘黎明星’不僅彌補了此前全球氣象衛(wèi)星30%的全球觀測空白區(qū)，可不間斷為天氣預報服務提供觀測支持。它的觀測數(shù)據(jù)，還有助于研究人員進一步深化對地球大氣各個過程的理解。認識新規(guī)律，能更精細、更準確地做天氣預報。”
本次發(fā)布的五幅圖像內容介紹：
圖一：風云三號E星洋面風場月平均圖（2021年9月）。圖片來源：國家衛(wèi)星氣象中心
從圖一中，可以清晰地看到預報員分析天氣時常用的赤道輻合帶、副熱帶高壓、信風、季風、越赤道氣流、繞極西風等典型的氣候特征。
9月赤道輻合帶在太平洋表現(xiàn)出良好的對稱性，這是由赤道太平洋上空東北信風和東南信風交匯形成。但是，赤道輻合帶在印度洋上空有明顯的緯向不對稱特征，這是因為受到東非沿岸和印尼之間的越赤道氣流，通常也稱為索馬里低空急流的影響。
圖二：風云三號E星全球大氣溫度場垂直層分布（2021年9月27日黎明）圖片來源：國家衛(wèi)星氣象中心
圖二展示了今年9月27日黎明時刻950、850、700和500hPa四個高度全球的溫度分布情況。在各層高度上，溫度最高的區(qū)域是非洲的撒哈拉沙漠（顏色最深區(qū)域），溫度最低的區(qū)域是格陵蘭島和南極洲大陸（顏色最淺區(qū)域）。
整體而言，熱帶赤道有凈的入射輻射，而極地地區(qū)有凈的出射輻射。因此，北半球高緯度地區(qū)失去熱量，低緯度地區(qū)獲得熱量。在歐洲大陸以南，由于撒哈拉沙漠的存在（入射＜出射），高低緯度大氣在南北方向上熱量交換不大。因此，歐洲的天氣氣候變化比較平緩。而在我國，由于低緯大氣與高緯大氣在南北方向上的熱量交換很大，因此劇烈天氣頻發(fā)。
圖三：風云三號E星全球大氣濕度場垂直層分布（2021年9月27日黎明）圖片來源：國家衛(wèi)星氣象中心
圖三展示的分別為950、850、700和500hPa的水汽分布圖?？梢钥闯?，越在低層，水汽含量越充沛。從圖中可以看出，由于印度季風和東亞季風的影響，為我國源源不斷地帶來了印度洋和西太平洋大量的水汽。
圖四：風云三號E星全球大氣濕度場時間演變（2021年9月11日-26日，黎明，850hPa）圖片來源：國家衛(wèi)星氣象中心
圖四為今年9月11日至26日的全球水汽時間演變圖。圖中可見，我國東部和南部洋面上有兩個高濕度區(qū)，分別對應今年第13、14號臺風“康森”和“燦都”。
在我國，9月中旬，存在一條自西南地區(qū)經(jīng)西北東部延伸至東北的水汽輸送帶，對應上述地區(qū)的強降雨天氣。另外，在孟加拉灣和印度洋北部也有高濕度區(qū)，對應活躍的南亞季風。目前越赤道氣流和季風對我國的水汽輸送充沛，未來結合大陸上副熱帶高壓的位置，可以判斷出十一期間雨帶的位置。
圖五：風云三號E星臺風結構三維探測 （2021年9月10日黎明，“燦都”臺風洋面風場和暖心結構）圖片來源：國家衛(wèi)星氣象中心
圖五是今年9月10日臺風“燦都”的垂直溫度分布圖，可見“燦都”垂直方向上溫度呈明顯的“冷-暖-冷”的結構，臺風深厚的暖心結構特征清晰。
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