我国首颗海洋盐度探测卫星成功发射!填补我国高精度全球海洋盐度探测能力空白

学术   2024-11-14 20:29   天津  


2024年11月14日6时42分,在我国太原卫星发射中心,长征四号乙运载火箭托举我国首颗海洋盐度探测卫星顺利升空,随后成功将卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。至此,长四系列火箭2024年“收官之战”圆满完成。


▲长四乙火箭发射现场(郑逃逃 摄)


海洋盐度探测卫星是国家民用空间基础设施中的科研卫星,又称海洋四号01星。卫星配置综合孔径辐射计、主被动探测仪等载荷。
该卫星发射入轨后,可填补我国高精度全球海洋盐度探测能力空白,完善我国海洋动力环境要素数据获取能力,提升我国海洋预报产品精度及质量,满足海洋环境预报、海洋生态预报、水循环监测、短期气候预测与全球气候变化研究等方面的业务需求,并兼顾土壤湿度测量,为海洋主体行业应用和农业农村、减灾、气象等相关行业应用提供支撑数据,形成应用产品能力。
据介绍,国家航天局负责海洋盐度探测卫星工程组织管理、重大事项组织协调和发射许可审批;自然资源部、农业农村部、应急管理部、中国气象局为用户部门,负责各自应用系统建设和运行;自然资源部国家卫星海洋应用中心负责地面系统建设和运行;中国航天科技集团五院和八院分别负责卫星系统和运载火箭系统抓总研制。
为什么要探测海洋盐度?
这得先从海水讲起。海水在大洋中的流动构成一个循环往复的大输送带,使得热量和物质在世界各个大洋中循环,成为调节全球气候系统的关键纽带。而海洋盐度是海水含盐量的定量量度,它与沿岸径流量、降水及海面蒸发密切相关,它的分布与变化可以直接反应全球水循环过程,常被称为天然的“雨量计”。


海洋盐度的变化能通过调整海水状态和海洋环流等过程,对全球气候和生态系统产生影响。例如,在全球洋流循环系统的作用下,不断变化的盐度和温度使得海水缓慢运动,从而让赤道和两极之间的海水得以循环往复,热量能重新分配。如果没有海洋盐度和温度的驱动,全球气候则可能走向极端。
由于盐度在海洋动力学、气候变化、水循环和海洋生物地球化学中具有关键作用,因此被认为是全球气候观测系统中必需的气候变量。盐度探测也就变得尤为重要。
为什么要从太空观测海洋盐度?
海洋盐度是实时变化的,需要对其开展大范围、长时间连续的监测。相比于船基、岸基等传统观测手段,卫星观测具有更大的时间尺度和空间尺度,能够覆盖全球范围。
为了对海洋动力现象和动力过程进行更精准的监测,我国于2011年8月16日发射了首颗海洋动力环境探测卫星——海洋二号卫星。随后,海洋二号B星、C星、D星相继发射,构建了我国首个海洋动力环境卫星星座,实现了对全球海面高度、有效波高、海面风场、海面温度的全天时、全天候、高精度观测,为世界各国提供了定量化的海洋遥感业务数据。西安分院为海洋动力环境卫星星座的四颗卫星配备了微波辐射计分系统、微波散射计分系统和数传分系统等关键有效载荷,为助力海洋强国建设作出了重要贡献。



此次海洋盐度探测卫星的成功发射,填补了我国在星载海洋盐度探测方面的空白,进一步完善了我国自主海洋动力环境要素的探测能力,有利于提升了海洋灾害的监测和预防能力。

上天的卫星如何观海?

飞上天的卫星是如何探测海洋盐度的呢?万物都有微波辐射信号,人们利用被动微波遥感技术可以探测到自然界的一切微波辐射信号。目前,这项技术也是海洋盐度遥感探测的唯一手段。但是,被动微波遥感探测面临着海面要素变化影响以及地面射频干扰等诸多干扰因素。

目前,欧洲和美国分别于2009年及2011年发射了各自的海洋盐度卫星,但均未能完全满足高精度的探测要求。2011年,西安分院创新性提出以综合孔径微波辐射计技术进行海洋盐度探测。经过13年的潜心钻研,西安分院成功研制出综合孔径辐射计产品,在国际上首次应用于海洋盐度探测卫星,可直接实现对观测场景的宽幅成像,满足了高精度的探测要求。




  • 信息来源:综合自新华社、自然资源报、中国空间技术研究院官微
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