上海
当你打开手机
看到“未来1小时有雨”
你是否好奇
这到底准不准？
这预判究竟从何而来？
3·23世界气象日，
我们精选6个脑洞问题，
特邀“放卫星”的工程师们
带你揭开“太空天眼”的硬核奥秘~
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天气预报里五颜六色的卫星云图到底是哪颗卫星拍的？它是咱们中国自己造的吗？
天气预报中我们看到的云图，通常是由位于赤道上空约36,000公里的“地球同步轨道卫星”拍摄的。它们就像被悬在空中一样，可以24小时盯着我国及周边区域看，这些卫星不仅是我们国家自己造的，而且性能还非常出色，尤其是最新的风云四号系列，它们就像气象卫星家族里的“顶配”，可以快速、准确、清晰的看到云图的变化。
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卫星云图上一朵云看着白白胖胖，它怎么知道里面正在打闪电？
卫星不是靠看云猜，而是靠专门的闪电探测仪器直接观测。风云四号搭载了闪电成像仪，它能捕捉闪电发出的特定波段的光，并且每秒能拍摄数百次，能精准识别云内、云间的闪电信号。云长得再胖、再白，都只是“外观”；只有仪器真正探测到闪电脉冲，才会判定有雷电。所以卫星是直接“看见”闪电，不是猜。
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沙尘暴来时漫天昏黄，风云卫星怎么分辨“黄沙”和“普通云”？
卫星主要通过温度、光谱、颜色三个特征，快速区分沙尘和云：
看温度：云在高空，温度冷；沙尘贴近地面，温度偏暖。
看红外 “亮温差”：卫星在11um和12um设置了两个观测通道，沙尘对这两个红外观测通道的 “亮温差” 更为敏感，可以实现云和沙尘区分。
看颜色与形态：云通常是洁白、明亮、边界清晰，呈团状、絮状；而沙尘通常呈黄褐色、灰黄色的浑浊薄纱，覆盖大片区域，边界模糊。
通过不同的角度都可以区分云和沙尘，风云卫星把这几种方法都结合起来，就可以区分的更加准确了。
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台风眼在云图里看起来只是一个小圆洞，卫星怎么算出它的最大风速？
卫星现在还不能直接观测台风的风速，而是通过云系结构+大气运动反演间接估算：
看台风眼的大小、形状、规整度
看眼墙云的密实程度、温度结构
用云导风技术计算云的移动速度
再代入成熟的台风强度估算模型-德沃夏克分析法（dvorak），综合判定台风中心位置，最大风速以及中心气压。
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如果风云卫星突然“罢工”，我们手机里的天气预报会立刻变差吗？手机上的天气是从哪里获得信息的？
如果风云卫星突然“罢工”，天气预报虽然不会立刻失效，但准确率会明显下降。手机天气预报来自全球数值预报模式，依赖卫星、雷达、探空、地面站等大量数据。风云卫星提供海洋、高原、荒漠等无地面观测区的关键数据，一旦缺失，这些区域的初始信息不准，模式预报结果就会变差、滞后，尤其是台风、暴雨、强对流的预报会明显不准。
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风云卫星是怎样做到“提前1小时报小雪”的“分钟级”预报的？
风云四号卫星可以5分钟完成中国及周边地区观测，重点区域更是1分钟一刷，数据实时下传。
再联合地面雷达、气象观测站，把云、温度、湿度、风场等实况信息输入预报模型，快速推算云团移动、发展和会不会降雪，从而实现分钟级、公里级的精准降雪预警，做到提前1小时报小雪。
作者：陈练、牛升达
上观号作者：上海科协
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