北京
当你抬头望向天空，看着那或淅淅沥沥或倾盆而下的雨时，有没有想过，我们是如何准确获得哪里下雨、下多大的雨等信息的呢？其实，在浩瀚无垠的宇宙之中，有一位默默守护的气象“哨兵”——风云三号G星，它日夜不停地关注着地球上的降水动态。那么，这位神秘的气象“哨兵”究竟拥有哪些超凡的本领？它又是如何开展工作的呢？让我们一同踏上这场奇妙之旅，深入探索风云三号G星背后的奥秘与精彩。
（图源《知识就是力量》杂志）
天穹之上何需此“哨兵”？
降水是全球水循环中的重要过程，降水量的多少、降水在时间与空间分布上的变化会极大地影响人们的生活。据统计，全球台风有1/3左右产生于北太平洋西部，而我国正处于北太平洋西部台风活动带上。近年来，台风、暴雨、内涝成为我国部分城市面临的重要灾害之一，给人们的生活造成了巨大的影响。
为了探索降水的奥秘，我国已经建成了比较完备的地面监测网。其中，地基天气雷达在监测降水三维结构方面立下了大功。但是地基雷达受分布数量以及位置的限制，无法覆盖全球。因此，科研人员特别希望有一位“英雄”现身，突破这些束缚、从高处俯瞰地球。
风云三号 G 星是我国风云三号气象卫星中唯一一个具有双翼的英勇低轨“先锋”，在我国气象卫星家族中中独领独领风骚， 图为风云三号 G 星模型（图源《知识就是力量》杂志）
2023年4月16日，风云三号G星这位肩负重任的太空气象“哨兵”，带着中国首部星载降水测量雷达，踏上了探索之旅。它就像一位勇敢的探险家，飞向浩瀚的天际，为我们带来更精准、更全面的降水信息，守护着地球家园的安宁与和谐。
守护家园的低轨“先锋”
风云三号G星是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星，它在距离地球407公里的轨道上翱翔，这一较低的轨道高度，赋予了它更清晰的视野，使其能更清晰地监测中低纬度地区的降水情况。它就像一位敏锐的观察者，用它的“CT式透视眼”获得降水系统内部的详细信息，从而提高对台风、暴雨以及强对流等灾害性天气系统的监测能力。
这位气象“哨兵”，以其卓越的性能和独特的轨道设计，成为令人信赖的守护者，为我们带来更准确、更及时的降水信息。
风云三号 G 星雷达探测的三维首图（图源《知识就是力量》杂志）
气象“哨兵”的神奇双眸
气象卫星上的有效载荷种类很多，但大致上可以分成成像遥感器和大气探测器两种。风云三号G星是我国第一颗携带雷达的气象卫星，它独特的“法眼”——星载Ku、Ka双频降水测量雷达，能够清晰地看到降水的三维立体结构、雨滴在空中的分布情况、雨滴在下落过程的变化……有了降水的三维结构，就能够更准确地预报天气、防范灾害。
星载Ku、Ka双频降水测量雷达还是有源相控阵雷达，即这双“法眼”是由很多“小眼睛”组成的，这些“小眼睛”可以同时看很多方向，而且不需要转动就能快速切换方向。这意味着风云三号G星能全方位、无死角地观察降水的每一个细节，提前预警，守护我们的家园。
从“被动看”
到“主动探”的跨越
风云三号G星是首次采用双频主动降水测量雷达与被动微波、光学遥感相结合实现综合探测的卫星。配置了降水测量雷达、微波成像仪、中分辨率光谱成像仪、全球导航卫星掩星探测仪共4个业务载荷，以及高精度定标器、短波红外偏振多角度成像仪2个试验载荷。
其中，被动微波辐射计不需要发出信号，而是通过接收地球大气自然发出的微波辐射能量来获取信息。双频主动降水测量雷达实现了中国的降水观测从“被动看”到“主动探”的跨越，它和被动微波辐射计组成“黄金搭档”，形成强大的“联合视界”。当这对“盟友”协同作战时，它们的战斗力倍增，能够以更高的精度锁定降水的真相，为我们探索气象奥秘提供了坚实可靠的数据支持。
风云三号G星如同一位不知疲倦的守护者，日夜不息地执行着它的神圣使命，提供准确的气象数据，让我们能够更好地应对各种天气变化。
撰文 | 吴琼 张钰屏
责任编辑 | 高琳 张丽涵
运营编辑 | 张丽涵
质量审核 | 业蕾
❖ 来源：《知识就是力量》杂志
《太空中的气象“哨兵”风云三号G星》❖
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