海洋覆盖了地球70%以上的面积。它是我们的生命之源,人类以及地球上所有其他生物的生命都依赖于海洋。超过30亿人依靠海洋和沿海生物多样性维持生计。
2008年第63届联合国大会通过第111号决议,决定自2009年起,每年的6月8日为“世界海洋日”。
2024年世界海洋日的主题是“新深度唤醒”(Awaken New Depths),旨在让我们唤醒对海洋的理解、同情、合作和承诺的新深度。2024年6月8日是我国第十五个“世界海洋日”和第十六个“全国海洋宣传日”。
2002年,伴随着“海洋一号”的成功发射,我国结束了没有海洋卫星的历史,进入了空间海洋遥感新阶段。认识海洋、经略海洋都离不开海洋观测。风、波、浪、流、潮等,需要借助海洋卫星才能精细地做出分析和判断。
海洋卫星根据不同要素的探测技术能力与特点、时间与空间分辨率、覆盖范围与监测频次要求设计,按用途分为三类,包括海洋水色环境、海洋动力环境、海洋监视监测等系列卫星。海洋卫星与海洋站、雷达、浮潜标、海底观测网、志愿船、断面调查等多手段协同观测,连续长期获取全球海洋生态环境、动力环境参数,是全球海洋立体观测网的重要组成部分。
海洋水色系列卫星是以可见光和红外成像观测为手段的海洋遥感卫星,主要用于海洋水色、水温、海岸带观测。海洋的水色主要是由光学特性来表征的,通过卫星携带的设备去观测海洋水色,透过水体的颜色来分析水体组成成分,为有关部门提供分析数据。用卫星来观测海洋水色,是大面积观测海水组成成分的唯一手段。
HY-1A/B
HY-1A卫星是中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星,于2002年5月15日与FY-1D卫星由长征四号乙火箭一箭双星发射升空。星上装载两台遥感器,一台是十波段的海洋水色扫描仪,另一台是四波段的CCD成像仪。
HY-1B卫星是HY-1A的后续星,星上载有一台10波段的海洋水色扫描仪和一台4波段的海岸带成像仪。该卫星在HY-1A卫星基础上研制,其观测能力和探测精度有所增强。
HY-1B卫星
卫星有效载荷:
用于探测海洋水色要素(叶绿素浓度、悬浮泥沙浓度和可溶有机物)及温度场等。
用于海岸带动态监测,以获得海陆交互作用区域的较高分辨率图像。
用于获取海陆交互作用区域的实时图像资料进行海岸带监测;了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律;并对包括海冰、赤潮、绿潮、污染物等海洋环境灾害进行实时监测和预警。
HY-1C/D
HY-1C/D卫星工程采用上、下午卫星组网,可增加观测次数,提高全球覆盖能力。增加紫外观测波段和星上定标系统,提高近岸浑浊水体的大气校正精度和水色定量化观测水平;增加船舶自动识别系统,获取船舶位置和属性信息。
海洋一号C星和D星双星组网,构建了我国第一个海洋业务卫星星座,实现了全球海洋1天2次观测覆盖能力,每天可获取2幅全球海洋水色、植被指数遥感图和4次海面温度产品,大幅提高对全球海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力。
卫星有效载荷配置海洋水色水温扫描仪、海岸带成像仪、紫外成像仪、星上定标光谱仪和一套船舶监测系统(AIS)。
卫星有效载荷:
用于探测海洋水色要素(叶绿素浓度、悬浮泥沙浓度和可溶性有机物等)和海面温度场等。
用于获取海陆交互作用区域的实时图像资料进行海岸带监测;了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律;并对包括海冰、赤潮、绿潮、污染物等海洋环境灾害进行实时监测和预警。
用于提高海洋水色水温扫描仪近岸高浑浊水体大气校正精度。
为海洋水色水温扫描仪8个可见近红外波段和紫外成像仪2个紫外谱段提供星上同步校准功能,监测水色水温扫描仪可见近红外谱段和紫外成像仪在轨辐射稳定性。
用于获取大洋船舶位置和属性信息,为海上权益维护、海洋防灾减灾和大洋渔业生产活动等提供数据服务。
新一代海洋水色观测卫星科研星(HY-3)是世界首颗针对全球多种水体、采用多种探测手段的高精度海洋水色观测卫星,可实现对全球大洋、近海、河口和内陆水体的水色、水温、悬浮物、水生态环境要素以及海冰、植被等大范围连续动态监测。
HY-3卫星主载荷包括第二代水色水温扫描仪、中分辨率可编程成像光谱仪、第二代海岸带成像仪和船舶自动识别系统。
海洋二号系列卫星集主、被动微波遥感器于一体,具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力。其主要使命是监测和调查海洋环境,获得包括海面风场、浪高、海流、海面温度等多种海洋动力环境参数,直接为灾害性海况预警预报提供实测数据,为海洋防灾减灾、海洋权益维护、国防建设等提供支撑服务。
HY-2A/B
海洋二号卫星(HY-2A)是我国第一颗海洋动力环境卫星,于2011年8月16日采用CZ-4B运载火箭发射成功。HY-2卫星装载雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计以及DORIS、双频GPS和激光测距仪。
HY-2C/D
与HY-2A/B相比,HY-2C/D卫星运行在66°倾角倾斜轨道,增强了对海面风场的快速重访能力。
HY-2D卫星发射后与HY-2B卫星和HY-2C卫星实现三星组网观测,构建了我国首个海洋动力环境卫星星座。
HY-2有效载荷:
测量海面高度、有效波高和重力场参数,具有外定标工作模式。
测量海面风矢量场,具有外定标工作模式。
用于获取全球海面温度、海面风场、大气水汽含量、云中水含量、海冰和降雨量等。
为高度计提供大气湿对流层路径延迟校正服务。
侦收、解调并转发AIS报文。
船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)是一种用于船舶自动报告和识别的技术。
接收我国近海及其他海域的浮标测量数据,存储后通过卫星对地数传通道进行星地转发。
中法海洋卫星(CFOSAT)
中法海洋卫星(CFOSAT)是两国合作研制的首颗卫星,中方负责提供卫星平台、海风观测载荷以及发射测控,法方负责提供海浪观测载荷。
卫星主要任务是获取全球海面波浪谱、海面风场、南北极海冰信息,进一步加强对海洋动力环境变化规律的科学认知;提高对巨浪、海洋热带风暴、风暴潮等灾害性海况预报的精度与时效;同时获取极地冰盖相关数据,为全球气候变化研究提供基础信息。CFOSAT在国际上首次实现海洋表面风浪的大面积、高精度同步联合观测。
海洋监视监测系列卫星用于全天候全球海洋和陆地信息的监视监测,比如海洋权益维护、海洋灾害监测、海域与海岸带监测、极地环境监测与极地科考船航行保障、海洋科学研究以及国防建设,是我国实施海洋开发、进行陆地环境资源监测和应急防灾减灾的重要技术支撑。
高分三号01星具体信息见前期推送《“天眼”工程——中国的高分专项》
1米C-SAR卫星
1米分辨率C波段合成孔径雷达卫星(1米C-SAR卫星01、02星)是高分三号卫星2颗后续业务卫星,也是我国首批在轨运行的合成孔径雷达业务卫星。
1米C-SAR卫星的发射标志着我国海陆监视监测迎来三星组网时代。三星组网运行充分发挥了多星协同观测优势,形成1+1+1>3的应用效能:重访周期由单星15小时缩短至5小时,对海洋大面积成像能力翻倍提升,实现一次成像就能拍摄全球近1/5的海洋,更精确监测重大灾害和基础设施。
卫星俯瞰地球,海洋连通世界。2002年至2022年,二十年奋斗成体系;2012年至2024年,十二年九星组网成。经济社会发展需要海洋卫星,监测海上风云变幻离不开海洋卫星。未来将有海洋盐度探测卫星、新一代极轨海洋动力、高轨海洋海岸带监视监测、高轨微波遥感卫星等卫星为监测海洋贡献更多的力量。
参考资料
国家卫星海洋应用中心 http://www.nsoas.org.cn/
卫星组网瞰海洋,保护环境、发展经济都挺强|世界海洋日,中国航天科技集团
海洋强国建设历程回顾⑫海天重器——我国海洋卫星发展十年记,中国自然资源报
世界海洋日|一文带你了解五院抓总研制的海洋卫星,中国空间技术研究院