首屆中法海洋衛星國際科學組會議召開

近日，首屆中法海洋衛星國際科學組會議暨第六次中法海洋衛星科學組研討會召開。記者從會上獲悉，目前衛星星地系統已具備業務化運行條件，近期將按《合作諒解備忘錄》的約定，向中法海洋預報部門及各國科學家團隊分發數據產品，為應對全球氣候變化研究提供數據支持。

去年10月29日成功發射的中法海洋衛星，是中法兩國共同研制的首顆衛星，旨在觀測海洋表面風場、海浪等，提高海洋氣象預報能力和人類對氣候變化的認知。這是中法兩國在航天工程領域和海洋科學領域的一次高水平合作，也是雙方在共同研究全球氣候變化方面的具體實踐，有效提升了兩國海洋衛星工程和衛星應用服務水平。

助力科學認知海洋奧秘

俗語稱“無風不起浪，無風浪三尺”。海風和海浪的關系一直受到全球科學家關注，但長期以來國際上沒有能同時進行大范圍海浪方向譜和海面風場測量的衛星。

中法海洋衛星首次實現了海面風場與海浪方向譜的同步測量。前不久，該衛星在軌測試通過評審。測試結果表明，自該衛星在軌運行以來，其平臺和有效載荷工作穩定，功能和性能符合研制要求，遙感數據質量良好，數據處理產品精度優于設計要求。其中，海面風場產品精度優于每秒1.5米，空間分辨率首次達到12.5×12.5公里，技術處于世界領先水平。目前，衛星數據產品已在臺風災害監測、極地海冰監測、海洋數值天氣預報、短期預報中得到應用示范驗證，效果良好。

自然資源部國家衛星海洋應用中心副主任、中法海洋衛星中方首席科學家劉建強和法方首席科學家達麗爾·豪瑟認為，衛星發射后，雙方科研人員對衛星的遙感器性能、算法和處理流程、科學數據產品、定標檢驗等開展了大量工作，產品技術指標滿足、甚至部分優于設計要求。實踐證明，中法海洋衛星能夠滿足在全球尺度上對海洋表面風浪同步觀測的需求，可改善海洋氣象和極端海況下的風浪預報結果，提升海洋動力模型和預報水平，深化對海面風浪過程基本機理的了解，從而提高中法兩國科學家對全球氣候變化的認知。

衛星升空，后續應用是關鍵。“中法海洋衛星獲得的探測數據由中法兩國科學家共享，主要應用于海洋科學、全球氣候變化等領域研究。”劉建強表示，中法兩國愿同其他國家進行數據交換和應用交流，為“一帶一路”沿線國家的海洋防災減災、氣候變化研究提供重要技術支撐。

近期，衛星科學組成員使用中法海洋衛星數據集，得到了第一批科學應用成果。同時，向法國索本大學空間大氣和環境觀測實驗室、法國海洋開發研究院及風浪處理中心、法國氣象局海洋部、荷蘭氣象局、中國自然資源部國家海洋環境預報中心、自然資源部第一海洋研究所以及科學組成員分發了數據產品，并將給全體用戶提供產品，為歐洲氣象衛星組織、荷蘭氣象局等提供散射計和波譜儀近實時產品，制作和提供增值、融合、3級和4級數據產品。

據悉，中法海洋衛星的優勢主要體現在裝載的兩臺新型體制微波雷達——中方研制的散射計和法方研制的波譜儀。兩種載荷世界上首次裝載在一個衛星平臺上，協同工作，首次實現了同一衛星、同時、同地獲取海風、海浪探測數據，可幫助科學家認知海風和海浪等海洋動力環境的內在物理機理及形成規律。

此外，兩臺載荷的探測數據通過同化手段有機組合，互為補充，能夠提高海洋動力環境觀測精度，為海上作業等提供有力保障。

“我們改進的散射計風場反演算法，有效提高了衛星數據產品質量。”劉建強介紹，中方研制的新型微波散射計能夠對海面風速和風向進行高精度觀測。該儀器首次采用扇形旋轉掃描波束體制，可同步獲取海面多方位角組合觀測數據，降低數據處理復雜度，提高海面風場反演精度。

劉建強表示，中方多家單位聯合對散射計風場產品進行了評估，將散射計反演風場與歐洲中期預報和熱帶太平洋TAO浮標陣列觀測結果比對，結果顯示，風速誤差小于每秒1.5米，風向誤差小于20度。散射計12.5公里高空間分辨率風場產品，充分利用了載荷對海洋多入射角和多方位角觀測的優勢，提高了近岸風場獲取能力，觀測點更密集，與近岸浮標距離更近、匹配度更高。比如，在監測臺風時，可更清晰地觀測到臺風的內部構造，風場矢量產品也更為精細。

“我們開展了波譜儀降雨標志算法、低入射角雷達海面散射反演算法、波譜儀數據的斑點修正算法等研究，有效降低了測量噪聲的影響，提升了產品性能。”劉建強說。

布放對比浮標

達麗爾·豪瑟表示，法方研制的海洋波譜儀可測量海浪有效波高、波向、波長等海浪波譜物理量，實現了大范圍海面波能量分布及傳播的遙感監測。法方多家單位比對了波譜儀二維海浪譜與法國使用的第三代海浪模式（MFWAM）數據，結論是數據產品覆蓋好，與MFWAM模式和其他載荷相比一致性好，星下點波束反演數據性能優良。波譜儀與歐洲附近海域投放的浮標對比，在波長70米~240米，海面波浪的能量、方向、頻率一致性好，有時甚至優于MFWAM模式。

法國氣象局相關負責人表示，經荷蘭氣象局處理后的散射計產品滿足需求。在全球范圍內的統計結果表明，散射計與其他載荷一致性好，可用于優化氣候預報模型。波譜儀可有效對海洋進行高精度海浪方向譜觀測，其觀測結果可以研究海況對散射計反演風場的影響。

根據計劃，我國“十三五”海洋觀測衛星體系中已列入1顆海風海浪衛星，將在中法海洋衛星的研究基礎上，將風浪聯合同步觀測機制投入業務化應用。

目前，法國巴黎高等師范學院、國家科學研究中心實驗室、法國環境觀測研究所、法國氣象局、物理和空間海洋學實驗室、布列塔尼大學、波爾多大學、格林諾貝爾大學等聯合發起的極端條件下波浪的生成及其對珊瑚環礁和島嶼的影響計劃，擬納入中法海洋衛星資料，加強對赤道地區異常氣象條件（臺風和氣旋風暴）下巨浪的發生、增強和消亡機制的研究和理解。

科學組成員期待，利用中法海洋衛星獨特的波譜儀和散射計組合方式，聯合觀測臺風以及大范圍的波浪譜信息，在南太平洋研究臺風海浪的生成，推演巨浪的生成，爭取重建強降雨區的遙感數據，研究巨浪在遭遇礁石后的消亡、反射、傳播機理。通過參與南太平洋的科學活動，中法海洋衛星數據出現在臺風、巨浪的產生及其對海平面上升影響的一些重要科學公告里。

下一步，中法雙方將征集中法海洋衛星有關的研究論文，組稿后擬于2020年在國際刊物上?？霭?。衛星運行期間，兩國將每年召開科學組會議，展示研究成果，開展科學研討。

(來源：中國網)