俯瞰風(fēng)云 造福人類（新中國的“第一”·70年）

1988年，風(fēng)云一號衛(wèi)星發(fā)射前，工作人員對地面應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行最后復(fù)核。

國家衛(wèi)星氣象中心供圖

1988年9月8日，人民日報頭版報道我國首次成功發(fā)射一顆氣象衛(wèi)星，并發(fā)回第一幅云圖照片。

資料圖片

2018年7月，中央氣象臺預(yù)報員關(guān)注臺風(fēng)動向。

中央氣象臺供圖

日前，浙江德清縣氣象局邀請當(dāng)?shù)匦W(xué)生到氣象臺參觀。圖為工作人員為學(xué)生們講解氣象知識。

王 正攝

1988年9月8日，人民日報頭版刊登消息，宣布我國首次成功發(fā)射氣象衛(wèi)星，發(fā)回第一幅云圖照片，正式向全世界廣播氣象信息。

這樣一張?zhí)杽倓倧牡仄骄€升起的云圖照片，表明我國跨入了世界上少數(shù)幾個有能力自己研制、發(fā)射和運行氣象衛(wèi)星的國家行列，有了同時從地面和太空兩方面觀測大氣的能力。

目前，我國風(fēng)云氣象衛(wèi)星為全球90多個國家和地區(qū)、國內(nèi)2500多家用戶提供衛(wèi)星資料和產(chǎn)品。我國已經(jīng)建立了風(fēng)云氣象衛(wèi)星國際用戶防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急保障機制，可以根據(jù)“一帶一路”沿線國家和地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)需求，為其啟動應(yīng)急加密觀測，并能以良好的觀測視角和定制化的高頻次區(qū)域觀測，提供臺風(fēng)、暴雨、沙塵暴等災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報，為各國氣象防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、生態(tài)保障作出重要貢獻(xiàn)。

歷史背景 

1988年9月7日上午，在世界氣象組織二區(qū)協(xié)第九屆會議上，時任世界氣象組織主席、中國國家氣象局局長鄒競蒙手舉一張衛(wèi)星云圖，向與會代表宣布，它是數(shù)小時前由中國第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號A星提供的首圖。

中國是個自然災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)的國家，自然災(zāi)害給中國的發(fā)展設(shè)置了一道道障礙。早年世界上擁有氣象衛(wèi)星的國家只有蘇聯(lián)和美國。我國自主研制了接收機，國外的氣象衛(wèi)星云圖可以直接從傳真機中打印出來，應(yīng)用于天氣預(yù)報。不過，這種云圖只是單純的“黑白圖像”，并未經(jīng)過定量處理，無法挖掘原始數(shù)據(jù)、反演各種氣象要素的定量和圖像產(chǎn)品，應(yīng)用受到很大的限制，氣象衛(wèi)星的研發(fā)迫在眉睫。

親歷者說 

講述人：范天錫，風(fēng)云一號衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師。

1988年9月7日，北京時間凌晨4時30分，我國第一顆氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號”，由長征四號運載火箭發(fā)射升空。當(dāng)日，衛(wèi)星入軌第一圈，約在星箭分離后14分鐘，廣州氣象衛(wèi)星地面站率先收到幾百幀云圖信號，并實時傳送到了位于北京的國家衛(wèi)星氣象中心，這便是中國氣象衛(wèi)星最早從太空傳來的信息。北京時間6時09分，衛(wèi)星繞地球一周后，再次回到我國領(lǐng)土上空，烏魯木齊地面站接收到了第一幅可見光云圖。在場專家們分析認(rèn)為：照片圖像清晰，紋理清楚，層次豐富。

這張照片凝聚著廣大氣象工作者的努力。衛(wèi)星從太空中拍攝、收集的數(shù)據(jù)需通過地面接收站接收，并實時把數(shù)據(jù)傳送至國家衛(wèi)星氣象中心，迅速處理成各種定量產(chǎn)品和圖像，發(fā)送給眾多用戶。1978年，經(jīng)國務(wù)院批復(fù)，確定成立北京、廣州、烏魯木齊三個氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面接收站。選站小組為測量電磁環(huán)境，向國防科工委26基地借了一套從日本進(jìn)口的儀器，用時兩年多，在三地往返測量奔波，最終確定站址。當(dāng)時條件比較簡陋，建地面站時，地下電纜、電話線都是從其他單位要來的；排水溝是大伙兒合力挖出來的；一米粗的管子，也是自己用汽車、馬車?yán)^來的；裝卸車時，大伙兒都去干，有時候家屬也上；有人又當(dāng)電工，又當(dāng)水暖工，趴在地上安裝水泵。

地面接收站有了，接收到的數(shù)據(jù)如何處理是最大難點。1979年，美國氣象衛(wèi)星大氣探測權(quán)威比爾·史密斯訪華，向我國推廣美國威斯康星大學(xué)開發(fā)的一套氣象衛(wèi)星探測資料處理軟件。此時研究氣象衛(wèi)星資料處理的科研人員，已經(jīng)在過去近10年的探索中掌握了大氣輻射傳輸理論。而這套程序，給他們提供了完整的高水平教材，以學(xué)習(xí)和開發(fā)衛(wèi)星資料處理軟件。

但要想掌握這套程序并落地應(yīng)用，仍需下大力氣分析消化并進(jìn)行程序調(diào)試。這在當(dāng)時并非易事，因為所有人都剛剛開始學(xué)習(xí)計算機編程。他們一筆一筆畫出框圖，加以注釋，進(jìn)行邏輯分析，再提取出具體的數(shù)據(jù)處理方法，寫出分析文檔。

據(jù)范天錫回憶，調(diào)試工作是在當(dāng)時國家氣象中心的M170計算機上進(jìn)行的。上機時間很寶貴，一人一周只能分到一兩個小時。上機常常要安排到夜間。從上世紀(jì)70年代末到80年代初，在運算速度尚達(dá)不到如今筆記本電腦1%的那臺M170電腦上，通過這一個個“一小時”，國家衛(wèi)星氣象中心團隊“通關(guān)”了這套程序。

基本掌握氣象衛(wèi)星資料處理軟件開發(fā)技術(shù)后，便要建設(shè)一個風(fēng)云一號氣象衛(wèi)星資料定量處理系統(tǒng)，但這必須開發(fā)大量的軟件，此時就需要一個軟件開發(fā)平臺。

恰逢上世紀(jì)80年代初，聯(lián)合國開發(fā)署對發(fā)展中國家有一個NOAA衛(wèi)星資料應(yīng)用援助項目，中國也在援助之列。在規(guī)劃如何使用有限的150萬美元援助資金時，來自美國的項目責(zé)任人利斯提出的方案是：因為中國基本不具備軟件開發(fā)能力，只能由國外公司承包系統(tǒng)建設(shè)，大部分資金必須用在軟件購買上，余下一部分資金，只夠添置惠普小型機。然而小型機無法承擔(dān)海量衛(wèi)星資料的處理任務(wù)。于是國家衛(wèi)星氣象中心業(yè)務(wù)人員提出了一個十分大膽的方案：軟件不買了，全部由“我們自己干”，所有150萬美元用來購買硬件系統(tǒng)，配置一套IBM4361計算機系統(tǒng)。

1985年，二期項目（中國NOAA衛(wèi)星資料處理系統(tǒng)）建成，在“風(fēng)云一號”發(fā)射前半年，開發(fā)出包括14個軟件包的應(yīng)用軟件：衛(wèi)星軌道預(yù)報、衛(wèi)星資料預(yù)處理、海面溫度反演、大氣探測資料反演、專業(yè)服務(wù)處理、風(fēng)云一號衛(wèi)星性能在軌測試和檢驗、數(shù)據(jù)存檔和分發(fā)處理等。

1988年9月7日，衛(wèi)星發(fā)射升空3小時后，新中國第一張衛(wèi)星云圖在世界面前亮相。鄒競蒙在世界氣象組織二區(qū)協(xié)第九屆會議上說：“我們歡迎各國，特別是亞洲區(qū)協(xié)的成員接收、使用中國氣象衛(wèi)星資料，并且在今后發(fā)展氣象衛(wèi)星事業(yè)中與各國進(jìn)行友好合作?！?/p>

（葉姍杉參與采寫） 

參觀貼士 

3月23日是世界氣象日。每年這個時候，中國氣象局都會開展系列科普活動并向公眾免費開放。活動期間，中國氣象局會開放科技大樓展區(qū)、影視中心展區(qū)、衛(wèi)星氣象中心展區(qū)等。根據(jù)每年氣象日主題的不同，園區(qū)內(nèi)會開展氣象衛(wèi)星、氣象特種車輛等氣象裝備展示，VR（虛擬現(xiàn)實）、AR（增強現(xiàn)實）、氣象觀測、天氣預(yù)報主持現(xiàn)場體驗，以及科普講座、氣象知識競答等趣味科普活動。參觀前可致電中國氣象局咨詢。咨詢電話：010—68406893。

鏈接：氣象事業(yè)跨越發(fā)展 

新中國成立初期，全國僅有101個氣象臺站，根本談不上組成合格的全國氣象監(jiān)測網(wǎng)。經(jīng)過第一個五年計劃大力興建氣象臺站，資料問題得以基本解決。70年代末，我國氣象部門在裝備選購、人員培養(yǎng)、數(shù)值預(yù)報模式的選用以及軟件開發(fā)等方面均已準(zhǔn)備就緒，開始現(xiàn)代化業(yè)務(wù)建設(shè)。

1991年，在引進(jìn)歐洲中期天氣預(yù)報模式的基礎(chǔ)上，我國第一代中期數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)建成并投入業(yè)務(wù)運行。該系統(tǒng)可預(yù)報性為3—5天。90年代后期，我國中期數(shù)值天氣預(yù)報系統(tǒng)已可每天制作全球10天的預(yù)報。這期間，中國氣象局組織開發(fā)了新一代天氣預(yù)報人機交互處理系統(tǒng)（MICAPS），預(yù)報業(yè)務(wù)真正實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的手工作業(yè)方式向現(xiàn)代化的人機交互方式轉(zhuǎn)變。

進(jìn)入21世紀(jì)，除了發(fā)展數(shù)值預(yù)報模式，中國氣象局還組織多個單位聯(lián)合開發(fā)了強對流天氣臨近預(yù)報系統(tǒng)，并大膽嘗試開展長時效的中期預(yù)報。2006年，GRAPES區(qū)域數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)（GRAPES-Meso）正式投入業(yè)務(wù)運行。

2017年5月17日，中國氣象局被正式認(rèn)定為世界氣象中心。標(biāo)志著我國氣象業(yè)務(wù)服務(wù)的整體水平邁入世界先進(jìn)行列。世界氣象中心是世界氣象組織（WMO）認(rèn)定的全球核心氣象預(yù)報、預(yù)測業(yè)務(wù)機構(gòu)，全球目前有8個。