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微信“变脸”仅此4天,原来藏着这么令人骄傲的故事

2017-09-26 新读写

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小伙伴们今天是否和我一样,在拿着手机研究微信的启动页面,因为地球转身啦!


9月25日下午17时至9月28日下午17时,手机微信开启时显示的地球图片,从以前的美国卫星成像图,换成了我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”从太空拍摄的祖国全景成像图。


这是6年来微信启动页面首次发生变化,背景中的地球图片,由非洲大陆上空视角,变化为我们的祖国上空。


一个孤独的小人,背靠着巨大的地球站在那里,与小人同样孤独的地球,散发着蓝色幽冷的清辉,这就是大家所熟知的微信启动画面。


这是美国航空航天局在全世界范围公开的第一张完整的地球照片,名为“蓝色弹珠”,也是人类第一次从太空中清晰拍到的母星图片。


不过从25日晚上开始,人还是那个孤独的小人,但地球画面已从非洲大陆上空视角,悄然换成了以中国为中心的太空拍摄图。



这张“祖国全景图”,是由我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”A星从太空拍摄的。


2016年12月11日升空的“风云四号”A星,是目前最牛的“地球摄影师”。和上一代静止气象卫星相比,它能够15分钟生成一张地球圆盘图,最快1分钟生成一次区域观测图像,观测的时间分辨率提高了1倍,空间分辨率提高了6倍,大气温度和湿度观测能力提高了上千倍,整星观测数据量提高了160倍,观测产品数量提高了3倍。


“风云四号”上,搭载了全球首个大气垂直探测仪,并且是国际上首次在单星上同时搭载了多通道扫描成像辐射计和干涉式大气垂直探测仪,以一颗卫星实现了两颗卫星的功能,是我国气象领域的一项重大成就。


事实上,此前微信启动页中选用的照片素材“蓝色弹珠”,是人类第一次从太空中看到地球的全貌。画面中所显示的是非洲大陆。关于选用这张照片作为素材的原因,微信团队透露称:


非洲大陆是人类文明的起源地,我们将非洲上空的云图作为启动页的背景图,也希望将“起源”之意赋予启动页面。


而此次展示“风云四号”拍摄画面,也是寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展,旨在向亿万微信用户展示我国大好河山风貌。


让我们细看微信登录界面使用的这张“风云四号”带来的云图——



它拍摄于2017年6月7日13时,超高解析度细腻呈现了我国北方及东部沿海上空的锋面气旋云系,南方有一条西南东北走向的切变线云系,同时还能看出热带对流活跃,孟加拉湾及西太平洋有多个发展旺盛的对流云团。


1972年12月7日,当“阿波罗17号”飞船在距地球4.5万公里时,飞船上三名宇航员中的某一位用一台80毫米镜头的哈苏照相机,拍下了完整的地球照片,那就是“蓝色弹珠”。


45年来,人类在不断地创造着一个个科技奇迹。从1997年我国发射第一颗静止轨道气象卫星“风云二号”A星开始,目前已有6颗“风云二号”静止卫星进入太空,完成了24小时在祖国上空为地球拍摄写真的“接力跑”。


2016年12月11日零时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射风云四号卫星,这是我国首颗第二代静止轨道气象卫星。


中国气象局称,风云四号代表着当今气象卫星的最先进水平,其成功发射标志着我国静止轨道气象卫星实现了升级换代和技术跨越,将大幅度提高我国天气预报、气候预测能力。



从今年开始,在“风云二号”单一可见光通道的基础上,“风云四号”A星首次使用可见光三通道,在距离地球35800千米处拍下彩色卫星云图。


微信换“头像”的背后,是科学家15年的坚持和付出。

“风云四号”气象卫星扫描成像辐射计副主任设计师、中科院上海技术物理研究所副研究员沈霞曾经在一次演讲中,讲述了这张照片背后不为人知的故事。



她说,“风云四号”在国际上到底处在一个什么样的水平呢?这主要还是要看我们卫星上装载的这些仪器的性能。


“风四”在国际上有几个小伙伴。首先要说一说的就是美国的GOES-16,它上面装载的仪器叫ABI。欧洲的MTG上面装载的是FCI,还有我们中国风四上面装载了辐射计。


辐射计是什么?你可以把它想象成拍地球的照相机,它装在卫星平台上。


这三个系列美欧中可以说是三足鼎立。如果单从辐射计的角度来看,它的性能指标比美国的ABI和欧洲的FCI要略差一点,但是我们“风四”上还装载了另外一台重量级的仪器,就是大气垂直探测仪


再来看发射时间。在去年的11月19日,美国人的GOES-16首发;在去年的12月11日,我国的风云四号首发。而欧洲人的MTG,计划要到2019年才能发上去。日本也有一个葵花9,但它上面的核心仪器是美国人卖给它们的。


在离地面3.6万公里的地球静止轨道上,“风云四号”正传回大量“中国数据”。其中部分数据是国际气象界迫切期望使用的,除了中国的风云四号气象卫星,目前没有任何一颗在轨卫星能够提供。


“风云四号”成像辐射计的扫描机构瞄准拍摄点的精度有多高?主任设计师王淦泉说,相隔一个足球场的距离,在一边放上成排的1万枚针孔仅0.04平方毫米的细针,在另一边用扫描机构的镜子反射激光穿过小孔,可以准确穿过9997个


而干涉式大气垂直探测仪,可以为大气做“超级CT”——把大气从地面开始“切片”,将100公里大气切成上千层,测出每一层的温度、湿度等数值,为灾害性天气监视和大气化学成分探测服务。


比如青藏高原的冷空气下沉,并流向东部,抬升那里的热空气。这个变化过程原来主要是理论推测,没有实际观测到过。而探测仪获得的数据可能让人类首次真切“看”到这个过程


中科院上海技术物理研究所干涉式大气垂直探测仪团队送正样产品出所


这是遥感领域红外光谱技术的一场革命。早先,美国、欧洲都在朝这个方向努力,但到2006年,由于技术难度过大、所需经费太多,美国放弃了,欧洲也大幅调整了计划。


 “当别人放弃时,我们坚持;做成功了,就领先世界。”中国科学院上海技术物理研究所风四载荷团队首席科学家华建文说,过去中国向国外卫星要数据,现在是国际气象界迫切需要中国的卫星数据了。


“风云四号”A星9月25日正式交付用户投入使用,微信“变脸”4天便是对“风四”的祝贺。再来看看自己手机上微信开启时显示的地球图片,真的感觉更清晰、更细致,也更自豪了呢……



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