風云四號衛星首批圖像數據發布 “抓閃電”靠的是什么？

　　可秒拍500張圖、“捕捉”閃電的我國新一代靜止軌道氣象衛星風云四號，日前公布了首批靜止軌道閃電探測影像。閃電數據為2017年2月13日對澳大利亞西部地區的一次強雷暴的全過程數據，將該地區持續約6小時的強雷暴的產生、發展、結束全過程中的閃電發生情況完整再現。

　　風云四號衛星“抓閃電”的本領為啥這么強?能給我國閃電預警帶來哪些益處?記者日前采訪了風云四號閃電成像儀的研制單位專家，揭開它“抓閃電”的奧秘。

　　“抓閃電”靠“超能力”

　　風云四號搭載的我國首臺地球靜止軌道閃電探測儀器，由中國航天科技集團公司五院508所研制，是我國首臺地球靜止軌道閃電探測儀器，填補了我國空基閃電探測方面的空白。

　　中國航天科技集團公司五院508所閃電成像儀主任設計師鮑書龍說，閃電成像儀有一雙敏銳的“眼睛”，每秒可探測500張閃電圖，實現中國及周邊區域24小時不間斷的閃電實時探測，而這都源于它具備的“超能力”：

　　它能每2毫秒就探測一次中國及周邊閃電情況，探測速度是國內大范圍閃電探測速度中最快的;它是遙感衛星中的“壽星”，具有7年24小時超長的在軌不間斷實時閃電探測能力;它像個“大廣角”鏡頭，一次可實時實現中國及周邊區域的閃電探測與監測;它是個不休息的“攝影師”，舉起鏡頭，能夠實現每秒6幀地面圖像的獲取，實時監測云層、強對流氣團的運動;它還是個“智能型”選手，具有在軌探測算法全部更改能力，閃電探測效率能力強。

　　攻關十三載　打造閃電探測“黑科技”

　　在太空中探測的閃電是疊加在云層上的一個個離散的點狀目標。由于云層對陽光的強反射，大部分閃電的亮度相當于云層背景的十分之一，甚至百分之一。

　　同時，由于觀測范圍廣，觀測范圍內的背景反差大，白天閃電淹沒在背景之中。因此，白天在軌實時探測大反差、強背景上隨機點源的閃電非常困難。

　　鮑書龍說，2003年，508所閃電成像儀項目組成立時，我國關于閃電探測的研究尚處于空白。從太空中看到的閃電是什么樣子，我們并不清楚，只能從美國NASA公布資料中的只言片語、歐空局公開的會議材料，甚至日本同類型產品的技術參數中摸索學習。

　　經過十三年的探索攻關，研究人員先后掌握了大口徑超窄帶濾光片、高幀率大動態范圍面陣焦平面組件、閃電場景實驗室模擬等數十項新技術。例如國內自主研制的高幀率大動態高靈敏度探測器，使得閃電成像儀看得見黑夜中的細發、看得清強光中的秋毫，能夠適應8000倍的亮度變化……這些新技術不為閃電成像儀獨屬，多項可應用于我國高軌衛星載荷研制。

　　閃電探測應用廣泛、惠及多方

　　太空中的閃電探測，尤其是靜止軌道閃電探測，具有24小時不間斷、覆蓋范圍大、實時性好等優點，是世界上有研制能力國家優先采用的閃電探測方式。

　　據介紹，風云四號閃電成像儀成功在軌代表著我國閃電探測的新起點，它將閃電探測結果與云圖疊加起來，可以實現對閃電災害、強對流天氣的短時、實時預警預報，降低雷電、強對流天氣對我國航空、航天、航海、農業、林業、牧業、建筑、電力、通信等方面的危害。尤其在航空航線、海洋航線等全程閃電與風暴的實時預報等方面，閃電成像儀能力突出。

　　鮑書龍說，閃電成像儀探測的影像產品不僅可以服務于我國國民經濟建設，還可以惠及它凝視范圍內的其他鄰國。

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