全天候監測太陽，風雲氣象衛星有哪些“絕技”？

中國氣象數據

中國氣象局氣象數據中心

太陽風暴是一切空間天氣發生的源頭

對太陽進行監測、預警和預報意義重大

隨著風雲三號E星、風雲四號B星發射日期臨近，以及中國科學院紫金山天文台計劃在2022年發射先進天基太陽天文（ASO-S）的消息傳出來，近日，“探測太陽”再次吸引了公眾的關注。

風雲氣象衛星是否能監測太陽？

具體怎樣實現？

帶著這些疑問

中國氣象報記者采訪了氣象部門的專家

與大家一起來探討

太陽風暴 空間天氣事件的源頭

一般來說，太陽輸送到地球的能量是比較穩定的。太陽能量以電磁波形式傳播，99.9%的能量都是穩定的近紅外和可見光；另外的0.1%是波長比較短的，如紫外線、X射線等，這些電磁波在地球高層大氣就會被吸收。但當太陽活動發生異常時，就會影響到地日空間環境以及我們的生產生活。

風雲氣象衛星 太陽活動監測“利器”

對太陽的監測涉及到從太陽內部到地球表面的整個空間環境。觀測方法包括光學監測、X射線監測、射電監測和磁場監測等。觀測手段目前主要是依靠衛星的天基監測和地面望遠鏡等的地基監測。

由於地基監測容易受觀測時間、觀測條件和觀測波段等限制，不能全天候、全頻域監測太陽爆發，天基監測便承擔了重要的任務，與地基監測相輔相成。例如美國GOES、ACE、SOHO等衛星以及我國風雲系列衛星，均可對太陽的多項“指標”進行監測。

2004年7月1日，國家空間天氣監測預警中心業務正式啟動。在地基監測方面，已經在關鍵地點建立太陽觀測台站，通過對太陽內部不同區域及磁場成像、射電頻譜等手段對太陽進行監測；從風雲二號A星成功發射便開始通過空間天氣專用載荷對太陽X射線和粒子進行監測。

截至目前，基於風雲系列衛星和地基空間天氣監測網的天-地空間天氣業務監測格局已基本形成，幾乎可以實時提供從太陽到電離層多個區域的監測數據。

專家介紹，在軌的風雲二號和風雲四號系列衛星均搭載有空間環境監測器，用於監測太陽活動和靜止軌道高能帶電粒子輻射環境，對太陽耀斑、太陽質子事件和高能電子暴等進行預警和預報。
風雲二號氣象衛星X射線觀測數據是目前我國為數不多的自主觀測X射線流量數據源，打破了以往該領域依賴國外數據的狀態。

風雲氣象衛星的太陽監測還可為氣候變化的研究提供數據支撐。
太陽總輻照度表征日地平均距離處的太陽輻射通量密度，也稱太陽常數，是全球氣候觀測系統中定義的基本氣候變量之一。

國際上自1978年開啟了在大氣頂對太陽總輻照度進行高精度連續衛星監測，並實現了同期有多顆衛星重疊觀測。我國自主研制的風雲三號系列極軌氣象衛星於2008年開始對太陽總輻照度進行連續觀測，獲取了十多年的太陽總輻照度數據，積累了一套獨立於歐美衛星的觀測記錄，構建了我國自主的太陽總輻照度數據集，也為國際太陽總輻照度氣候數據集建立提供可靠的數據補充，為太陽活動監測和氣候變化定量應用等研究貢獻了中國力量。

裝備升級 未來可期

2021年即將發射的風雲三號E星（晨昏軌道衛星），將實現全天候對太陽進行觀測。
此外，該衛星搭載了X射線和極紫外成像儀，其中包括6個X射線通道，1個極紫外通道，可以實現不同波長、不同溫度、不同高度條件下對太陽進行成像觀測，即將成為我國監測太陽的又一利器。風雲三號E星還將獲取更寬光譜範圍內高精度、連續的太陽光譜輻照度數據。除此之外，2021年即將發射的另一顆衛星——風雲四號C星也可以觀測X射線和太陽紫外輻射，將與風雲三號E星觀測波段性能形成互補。

隨著人類文明進步和科技不斷發展

我國科研業務人員正不懈努力

借助風雲氣象衛星這一監測利器

一步步揭開太陽的神秘面紗