近日，由國家衛星氣象中心、中國科學院國家空間科學中心、國家氣象中心聯合申報的“風云三號業務衛星兼容北斗/GPS的大氣掩星數據處理與應用關鍵技術”入選2021年“科創中國”先導技術榜單。

　　風云三號北斗和GPS兼容的大氣掩星數據處理系統由國家衛星氣象中心建設完成，實現了北斗和GPS大氣掩星數據的實時反演，數據時效性可達2.5小時。風云三號系列衛星中的C星（FY3C）、D星（FY3D）每天實際產生近1500次大氣掩星探測數據，包括全球分布的折射率、溫度、濕度、壓強和電離層電子密度等垂直廓線數據產品，各項指標均達到國際先進水平。截至目前，已累計提供超過500萬次掩星事件數據產品，各類產品廓線大于1500萬條，數據產品通過了國內外多家業務和研究機構的質量評估，其中北斗和GPS兼容的大氣掩星折射率反演精度優于1%（10千米到30千米），與國際同類產品精度相當；北斗和GPS兼容的電離層掩星電子峰值密度反演精度優于20%。

　　據了解，2017年，FY3C搭載的全球導航衛星掩星探測儀（GNOS）的數據產品已在我國全球數值天氣預報模式中實現業務化應用，同時數據產品通過全球電信傳輸系統近實時發送到國內外各數值天氣預報中心，并被納入歐洲氣象衛星開發組織掩星資料應用系統。目前已在歐洲、德國、加拿大等世界著名數值天氣預報模式中實現業務化應用，而且進入了魏格納氣候和全球變化中心、歐洲氣象衛星組織掩星應用實驗室的掩星氣候數據庫。這標志著我國北斗/GPS雙系統兼容掩星數據產品逐步實現全球服務，并在全球數值天氣預報和氣候變化監測中持續發揮重要作用。

　　風云三號北斗和GPS兼容的大氣掩星數據的成功處理與應用，開辟了我國北斗導航系統天基應用的新篇章，實現了我國氣象衛星在GNSS掩星遙感領域新的躍升。

　　據悉，“科創中國”系列榜單由中國科學技術協會設立，2021年主要面向裝備制造、資源環境、先進材料、現代農林、生物醫藥、電子信息技術六大領域產業需求，共遴選出100項具有開創性突破，可轉移、轉化、交易的先導技術成果。

　　關于GNSS掩星：

　　全球導航衛星系統（GNSS）掩星是指觀測衛星接收被地球大氣擾動的導航衛星發射的電波信號，從而獲取垂直方向上大氣溫度、濕度廓線的技術。GNSS掩星可用于觀測反演大氣溫度、密度、氣壓、濕度和電離層電子密度剖面。與傳統衛星觀測相比，該技術具有測量精度高、垂直分辨率高、全球覆蓋、長期穩定和全天候等特點，其探測資料對于天氣學、氣候學、空間天氣學的研究和業務具有重要意義。

　　風云三號系列衛星中的C星（FY3C）、D星（FY3D）、E星（FY3E）均搭載全球導航衛星掩星探測儀（GNOS），可進行掩星大氣和電離層觀測。其中，FY3C搭載了全球首個能夠同時接收北斗和GPS導航信號的全球導航衛星掩星探測儀，可實現對北斗以及GPS大氣掩星事件的同時觀測，持續為數值天氣預報業務系統提供高時效、高質量的大氣掩星數據產品。FY3E上搭載的GNOS-II型探測儀，是FY3C和FY3D上的GNOS升級載荷，它繼承了GNOS的GNSS掩星探測功能，并新增了GNSS-R海面風場探測功能，在國際上首次實現了GNSS掩星和GNSS-R一體化遙感，可同時獲取電離層、大氣層和海洋參數的立體探測數據。

　　目前，FY3C、FY3D、FY3E三顆衛星的GNOS儀器均在正常工作，并形成了三星組網的掩星觀測。據悉，風云三號03批后續3顆衛星均將搭載GNOS-II探測儀。未來，風云三號掩星探測可有效補充和完善我國和世界氣象組織高精準大氣海洋探測體系，為提升全球天氣預報水平做出更大貢獻。

　　（作者：王美麗 責任編輯：張林）