中国航天日走访广州气象卫星地面站，探秘“大锅”和“圆球”

坐落在广州黄埔区的气象卫星地面站是我国负责接收风云气象卫星信号的站点之一，与北京、乌鲁木齐、佳木斯气象卫星地面站一同承当我国气象卫星地面应用系统中的“主心骨”。

围绕“气候变化多端”如何构建“精准预报系统”？正在巡游中的“太空气象站”给出了答案。

第八个“中国航天日”，南都记者走访广州气象卫星地面站，跟随高级工程师柯凌的步伐，探秘安设于广河高速公路旁的“大锅”“圆球”，聊一聊“与气象卫星打交道”的那些事儿。

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有了气象卫星，没有一个台风逃离监测

走进广州气象卫星地面站，一眼就能瞥见散布在站区山顶的“大锅”和“圆球”，彩色的外涂层与周边的绿丛相映。柯凌介绍说：“前面这几个锅面状的‘抛物天线’，其实是静止气象卫星的接收天线，它们有大有小，指向着不同的气象卫星”。

静止气象卫星接收天线。

自1988年，我国发射了第一颗气象卫星，截至目前，已发射了二十颗气象卫星，其中有十颗是静止气象卫星，目前在轨运行有四颗。这四颗气象卫星分布在赤道上方不同位置，因而卫星接收天线指向不同。同时，“大锅”和“小锅”的功能并不完全相同。其中，最大口径的天线是18.5米，具备对风云二号气象卫星进行遥测、遥控、数据接收等多项功能。最小口径的天线是5米，仅完成单一测距功能。

从西昌卫星发射基地点火升空，静止气象卫星载入赤道上空约36000公里的运行轨道上，可以连续观测地球表面三分之一的固定区域，最快可一分钟生成一次区域云图。天气预报节目中播放的云图连续动画，便是源自静止气象卫星的高频次观测。“每时每刻的风云变幻，静止气象卫星都可以发现，值得一提的是，它能够连续监测台风的发展和移动，这对台风预报有很大帮助。‘自从有了气象卫星，没有一个台风逃离我们的双眼’”，柯凌介绍。

站在半山腰，抬眼望去，记者看到几座塔楼楼顶安置着大小不一的“足球状”建筑，每一栋塔楼旁边则附建有避雷针塔架。“实际上，圆球只是保护罩，里面也是‘一口大锅’，不过它转动环节比较多，结构也比较复杂，如果长期暴露在日晒雨淋的环境下，容易对机械造成损害，所以加装了‘玻璃钢’做的保护罩，这样也能让信号不被屏蔽。”柯凌说。

极轨气象卫星接收天线。

从太原、酒泉卫星发射基地点火升空，极轨气象卫星载入距地球800多公里的运行轨道，每日围绕着地球南北两极“巡游”14圈，每转一圈用时102分钟，获得一条2800公里扫描宽度的云图。当经过广州接收范围时，“圆球”里的天线便会实时接收极轨气象卫星发送的信号，同一颗卫星一天可接收2-4次卫星数据。不同于静止气象卫星“站得高”“看得远”，围绕地球南北两极运转的极轨气象卫星“离得近”“看得清”，观测范围可覆盖全球。

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全球气象卫星统一使用“世界时”，共享观测数据

广州气象卫星地面站始建于1978年，1986年正式投入使用。2013年7月，站区主要业务从天河五山站区搬迁至黄埔天鹿湖站区。

广州气象卫星地面站鸟瞰图。

“我们站的主要业务就是接收极轨和静止气象卫星资料，除此之外，还承担我国气象卫星发射的入轨跟踪、在轨测试、卫星测距、卫星遥测等任务。另外，我们站在2018年加挂‘广东省气象卫星遥感中心’牌子，所以现在还承担了卫星遥感产品生成和分发等任务，像植被监测、森林火灾监测、海洋监测以及大气监测等都可以用到气象卫星的资料。”柯凌介绍。

广州气象卫星地面站。

走访了室外天线阵列之后，记者随柯凌来到地面站的核心区域——卫星运控机房。“这里是整个卫星地面站的指挥控制中心，我们在这里给卫星接收天线发送指令，完成卫星测距、卫星云图接收，并将接收下来的卫星云图数据转发到北京国家卫星气象中心，卫星中心将各地面站的数据统一处理后再分发到全国各地气象部门，供进一步使用。我们平时电视上看到的卫星云图，就是由我们这几个地面站接收下来的。”柯凌说。

此外，记者注意到运控机房的屏幕上，醒目地显示着当前时间为“2:27”，即格林威治时间，与北京时间相差8小时。柯凌表示，气象卫星资料是全球共享的，统一使用世界时，可供不同国家和地区接收数据。

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全球降水星家族首添“中国造”

柯凌介绍，半个世纪前，世界上拥有气象卫星的国家只有前苏联和美国，国外的气象卫星云图接收下来可以直接从传真机中打印出来，应用于天气预报。不过，这种云图只是单纯的“黑白图像”，并未经过定量处理，应用受到很大的限制，气象卫星的自主研发需求迫切。

1970年，我国开始独立自主研制气象卫星。1978年，经国务院批复，确定成立北京、广州、乌鲁木齐三个气象卫星地面接收站。

1988年9月，中国拥有了第一颗属于自己的气象卫星——风云一号A星。不过，在发射升空的第39天，由于技术问题导致失控而停用。

1990年9月，再次发射风云一号B星，正常运行165天后，因故障抢救后工作不稳定而退役，未达到一年的设计寿命指标。1997年6月，风云二号A星成功发射，我国正式成为第三个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家及地区。

2016年12月，我国成功发射第二代静止气象卫星——风云四号A星，在全球首次实现静止轨道上三维大气的立体监测，标志着我国静止气象卫星自主研制的升级换代。在2018年6月发射的风云二号系列收官星H星，更是肩负了服务“一带一路”沿线国家的重要使命，为气象卫星应用服务领域开拓了新的可能。

就在本月16日，我国成功发射首颗低倾角轨道降水测量卫星——风云三号G星成功发射。这是继美国、日本联合发射专用降水测量卫星之后，国际上第三颗发射的主动降水测量卫星，全球降水星家族首添“中国造”。自此，我国成为全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道气象卫星的国家。

跨越半个世纪的征程，我国风云气象卫星事业经历了从无到有、从跟跑到并跑再到部分领域领跑的跨越。风云卫星作为地球上应用最广的卫星之一，为日常天气预报、生态环境监测、气候变化研究提供服务，推动全球气象业务共享“中国智造”。

南都广州新闻部出品

采写/视频：南都记者 张德威

通讯员：王天巍

图片：吴砚威 李楚洲

实习生：黄旭筠 何君奕 李雨茹 曹彩侠