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2026年6月11日,我国进入汛期强对流天气高发的关键阶段,华北、华南多地先后出现雷暴、短时强降水、8-10级阵性大风等灾害性天气过程,部分地区小时降雨量突破50毫米,局地伴随冰雹灾害,对城市运行、农业生产、交通出行等造成潜在风险。由国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)运行的风云气象卫星星座在近24小时内启动“分级加密观测+多载荷数据融合”应急响应机制,处于在轨测试阶段的风云四号C星与业务运行的风云四号B星、风云三号系列卫星协同组网,以“边测试边服务”模式为全国各级气象台站、行业用户提供高时效监测产品,成为本次强对流过程预警服务、多领域业务保障的关键天基支撑。
强对流天气的突发性、局地性特征始终是短临预报的核心难点,传统观测体系中,气象雷达擅长捕捉对流系统内部的降水、风场结构,静止气象卫星云图可展现大范围云系的演变趋势,但长期缺少对云团内部能量活跃程度的直接观测维度。闪电活动与强对流的发生发展高度耦合,其频次、强度的动态变化能够直接反映云团内部的对流发展阶段,精准的闪电监测数据可显著提升强对流预警的提前量和准确率,尤其能为地面观测站点稀疏的海洋、山区、高原区域提供关键观测支撑。
2025年12月成功发射的风云四号C星目前正处于为期6个月的在轨测试阶段,其搭载的新一代闪电成像仪自2026年4月5日起就提前向业务一线开放测试数据,在近24小时的强对流监测过程中展现出显著技术优势。该仪器采用国际领先的CMOS面阵探测器技术,以2000帧/秒的高帧率对中国及周边约1000万平方公里的区域开展全天时连续凝视观测,星下点空间分辨率达4公里,中心波长锁定777.4纳米的闪电特征辐射谱段,可无差别捕捉包括云闪、云间闪、云地闪在内的所有闪电活动,毫秒级时间分辨率能够精细刻画单次闪电从发生、发展到消亡的完整过程。
与风云四号A星的同类载荷相比,风云四号C星的闪电探测在三个维度实现突破:一是覆盖范围提升30%,从原先的中国中东部区域扩展至全疆域及周边海上经济区;二是探测效率提升至70%以上,微弱闪电信号的捕捉能力大幅增强;三是定位精度提升至1公里以内,能够精准匹配对流云团的内部活跃区域,整体性能达到国际先进水平。在6月10日华北北部对流云团快速发展过程中,风云四号C星累计捕捉到闪电事件1276次,其中云地闪占比23%,闪电频次在云团发展至成熟阶段前15分钟出现跃升,提前释放出强对流增强信号,为预警研判提供了核心依据。
为了让前沿卫星观测技术切实转化为一线预报能力,国家卫星气象中心在风云四号C星测试阶段就同步推进产品的业务化适配,构建了“基础产品+融合产品+定制化服务”的三级供给体系。最先上线的闪电累积能量动画、闪电累积时长动画两类基础产品,可直观展现特定时段内闪电活动的空间分布特征;随后快速推出的风云四号B星快扫云图与C星闪电融合产品,直接入驻“风云直播”平台,面向国家、省、市、县四级气象台完全开放。
该融合产品实现了两类观测数据的同屏同步呈现:风云四号B星的分钟级快速扫描云图,能够动态展现对流云团的新生、发展、合并、移动路径;风云四号C星的闪电数据则以热力图形式叠加在云图上,实时显示对应区域的闪电频次、强度变化,形成“云图看形态、闪电看活跃”的一体化研判模式。预报员无需部署任何专业客户端,仅通过浏览器即可调取每1分钟更新一次的融合产品,大幅降低了新资料的使用门槛。
在6月10日华北强对流过程监测中,该融合产品帮助京津冀地区各级预报员提前识别出3个对流云团的快速增强信号,支撑各级气象台站提前30-45分钟发布雷电、短时强降水预警,预警准确率较去年同期提升12%。广东省气象局的试用数据显示,自今年4月风云四号C星闪电产品投入华南前汛期服务以来,当地雷暴大风预警时效较2025年同期提前了10分钟以上,预警命中率提升8个百分点。目前,风云四号C星闪电成像仪已实现定制化自动出图功能,用户可按需选定监测区域和强对流等级,系统自动生成对应闪电动画产品,相关服务已同步上线“风云地球”平台,向全国所有行业用户开放。
近24小时内,除风云四号静止卫星的强对流监测外,风云三号极轨卫星星座也同步开展了针对性观测服务。6月10日凌晨,风云三号D星搭载的微波湿度计对华南地区的大气湿度垂直结构进行扫描,捕捉到珠江口区域低层大气湿度超过90%、中层存在干冷空气侵入的层结特征,为华南前汛期暴雨的潜势预报提供了关键的大气三维结构数据。卫星中心基于极轨卫星观测数据生成的全国干旱监测、植被长势监测产品,也于6月11日上午同步推送至农业农村部门,为东北春播区作物长势评估、西北干旱区灌溉调度提供数据支撑。
针对近期太阳活动处于上升期的特征,风云系列卫星搭载的空间天气载荷也在近24小时持续监测太阳耀斑、地磁活动变化,6月11日凌晨监测到一次M1.2级太阳耀斑事件,卫星中心第一时间向航天、航空、通信部门发布空间天气预警,提醒相关用户关注电离层扰动对短波通信、卫星导航信号的潜在影响,保障了近地轨道航天器运行、民航跨洋航线通信的安全稳定。
根据国家卫星气象中心的安排,后续将结合汛期典型天气过程持续优化风云四号C星的观测产品,进一步挖掘闪电资料在短临预报、人工影响天气、航空气象、电力气象服务等领域的应用潜力,推动闪电资料与地面雷达、自动气象站等现有监测手段更好地协同,为递进式气象服务提供更有力的天基观测支撑,切实保障人民群众生命财产安全和经济社会平稳运行。
本文数据均来自中国气象局公开信息,所有监测产品均已纳入业务服务体系,可通过官方渠道查询获取。
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