风云极轨气象卫星：环球气象的侦察者

风云极轨卫星

极轨气象卫星，也叫太阳同步轨道气象卫星，其轨道在地球上空650～1500公里之间，围绕地球南北两极运行。极轨卫星穿梭于南北极之间，不但能看到地球的另一面，还可以弥补静止卫星观测不到极地的缺点。

风云一号

• 风云一号气象卫星是中国第一代极轨气象卫星。其主要任务是获取国内外大气、云、陆地、海洋资料，进行有关数据收集，用于天气预报、气候预测、自然灾害和全球环境监测等。
• 风云一号气象卫星是我国最先研制和发射的对地遥感应用卫星，解决了太阳同步轨道卫星的发射和精确入轨、长寿命的三轴稳定姿态卫星平台、高质量的可见和红外扫描辐射计、全球资料的星上存储和回放，对卫星的长期业务测控和管理、地面资料接收处理应用系统的建设和长期业务运行等一系列关键技术问题。

风云一号卫星分为两个批次，各两颗星。01批的FY-1A星于1988年9月7日发射，FY-1B星于1990年9月3日发射。02批的FY-1C星于1999年5月10日发射，FY-1D星于2002年5月15日发射。

风云一号C星因其在轨运行的稳定性和获取数据的准确性，而被世界气象组织正式列入世界业务极轨气象卫星序列，成为中国第一颗被列入世界气象业务的卫星，并荣获2001年度国家科学技术进步奖一等奖。

目前风云一号两批卫星均已经停止工作。下图为1988年9月7日风云一号A星第一幅彩色合成图像，是新中国第一张卫星云图。 风云一号A星第一幅彩色合成图像

风云三号

• 风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星，它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，具体要求是解决三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、多光谱的大气、地表和海表特性参数。
• 目前正在运行有5颗风云三号卫星，分别为FY-3C，FY-3D，FY-3E，FY-3G以及FY-3F。

风云三号C星（FY-3C）是我国第二代业务极轨气象卫星的首发星，于2013年9月23日在太原卫星发射中心发射。FY-3C卫星为02批卫星的首发星，接替A星作为我国太阳同步轨道天基气象观测的主业务卫星。2014年4月，FY-3C卫星被空间与重大灾害国际宪章纳入值班卫星。 风云三号C星首幅图像

风云三号D星（FY-3D卫星）于2017年11月15日在太原卫星发射中心成功发射，成为中国低轨道下午观测的主业务卫星。FY-3D卫星是国内首颗利用南极卫星数据接收站接收数据的对地遥感卫星。90%的全球观测数据都能从观测之时算起80分钟内传回国内，星地数据传输速率增加了30%，计算能力增加了17.5倍，数据存储能力增加了近10倍。

风云三号E星（FY-3E卫星）（黎明星）于2021年7月5日在酒泉卫星发射中心发射。FY-3E作为我国第二代极轨气象卫星，是全球首颗民用晨昏轨道气象卫星。FY-3E卫星与在轨的FY-3C卫星和FY-3D卫星组网运行，我国也因此成为国际上唯一同时拥有上午、下午、晨昏三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。

2021年FY-3E的发射成功有效的补充了6小时同化窗内卫星观测资料的空白，对南北半球预报和洲际尺度的区域预报有积极的贡献，弥补了全球观测资料的不足。

以下是风云三号E星三次首发图集“黎明星看太阳”、“黎明星看大气”、“黎明星看地球”。

“黎明星看太阳”

2021年9月2日，黎明星发布首批高精度、多波段太阳图像。这段风云三号E星太阳极紫外图像做成的动画展示了日冕2021年8月24日至31日的变化,在太阳极紫外动画图像上，太阳最外层大气——日冕数天内的变化被精准捕捉，太阳活动区、冕洞等也清晰可见。

“黎明星看大气”

2021年9月29日，黎明星发布首批高精度、不同时段全球洋面风场分布、全球不同高度大气温度和湿度分布产品。全球大气温度和湿度的图像产品如画卷般绚丽多彩，从地面到60千米高度的37层大气状况清晰可见。

“黎明星看地球”

2021年11月，黎明星第三次对公众发布观测图像。下方动画来自于黎明星搭载的微光型中分辨率光谱成像仪观测的图像和产品。展示了由黎明和黄昏时段气象卫星从太空观测到的云图和城市灯光。 黎明星看地球.mp4

风云三号G星（FY-3G卫星）于2023年4月16日成功发射，是中国首颗低倾角轨道降水测量卫星，主要用于灾害性天气系统降水监测，提供全球中低纬度地区降水三维结构信息。这是继美国、日本联合发射专用降水测量卫星之后国际上发射的第三颗主动降水测量卫星，它的成功发射标志着我国成为全球唯一一个同时运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道气象卫星的国家。

5月7日16时35分，风云三号G星降水测量雷达捕捉到海南与广东阳江附近降雨。下图中显示的是从地表开始3.75公里到6公里的降水系统三维立体结构。

风云三号F星（FY-3F卫星）于2023年8月3日发射。风云三号F星将接替在轨超期服役的风云三号C星，在上午轨道持续开展地气系统的光学和微波成像观测以及垂直探测。风云三号F星将与在轨的风云三号D星（下午星）、风云三号E星（黎明星）、风云三号G星（降水星）组网观测。

发展规划

2024年1月30日至31日，第三代极轨气象卫星发展研讨会在上海召开。会议旨在统筹凝练第三代极轨气象卫星——风云五号系列卫星的发展思路，加快推进体系设计，为推动风云五号首发科研星立项和高质量发展奠定基础。

卫星应用

风云三号卫星可在全球范围内实施全天候、多光谱、三维、定量探测，主要为中期数值天气于预报提供气象参数，并监测大范围自然灾害和生态环境，同时也可以为航空、航海等部门提供全球气象信息。针对地表和大气成分的探测需求，全新研发了土壤冻融、NO₂、SO₂、臭氧总量和廓线、气溶胶指数等新型探测遥感产品。

参考资料

1. 国家卫星气象中心(nsmc.org.cn)

2. 中国气象网 (cma.gov.cn)

3. 第三代极轨气象卫星发展研讨会，2024.01.30-31，中国上海

4. 《星耀中国 我们的风云气象卫星》 董瑶海，陈文强，杨军

5. 科普中国（合集-硬科普） 曲炯