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微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

www.ycsjb.com 时间:2017-09-25 22:37 宜昌新闻网
当然还有一种光大家可能听说得比较多,但是接触得不多,那就是红外线。关于红外线我给大家展示一个小实验,有一次我去我同事的办公室,她正在摆弄一个红外热像仪

  原标题:微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的 | 沈霞

  导语:

  今晚请注意微信开屏画面,地球“转身”啦!这是6年来微信启动页面首次发生变化,从非洲大陆上空视角转变为我们祖国上空视角,打开微信屏幕就可以看到我们的祖国。这张照片是谁拍的?怎么拍出来的呢?听“风云四号”气象卫星扫描成像辐射计副主任设计师沈霞为我们讲述这张照片背后不为人知的故事。

 

沈霞 

  风云四号气象卫星扫描成像辐射计副主任设计师

  中科院上海技术物理研究所副研究员

 

  以下是沈霞在SELF讲坛上的演讲实录:

  大家好我是沈霞,来自中科院上海技术物理研究所,今天我特地穿了一身裙子,是想要刷新一下大家对科研女性的印象。

  看到风云两个字,我想问一下在座的各位,大家会想到什么?我问过很多人这个问题,有人告诉我风起云涌,也有人跟我说风云人物,当然也有人回答的是《风云雄霸天下》。现在我给大家展示的这个就是真正的地球风云,这是去年12月11日(发射的)风云四号气象卫星上面扫描成像辐射计拍摄的地球24小时的云图,在赤道附近大家有没有注意到有一块亮斑在移动,是什么?那是太阳在海洋上面的倒影,是不是看起来很神奇。

  在我们眼里看来只是普通的一张图,但是在科学家眼里它实际上是一组庞大的数据,要想看懂那张图,我们就要先从这些光说起。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  大自然其实对我们人类并没有特别的优待,我们人眼能看到的可见光只是其中的一小部分,还有很多的光是我们看不见的。那些我们看不见的光,是可以用仪器把它拍出来的。

  大家比较了解的比如X光,都去医院体检过吧,拍过胸片对不对,我们来看看X光还能干嘛呢?英国的一个艺术家用它来拍了一个艺术作品。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  当然还有一种光大家可能听说得比较多,但是接触得不多,那就是红外线。关于红外线我给大家展示一个小实验,有一次我去我同事的办公室,她正在摆弄一个红外热像仪。这个是她放在办公室的一个文件袋,我的同事把她的手在这个文件袋上,按了一小会儿然后把手拿走,她用她的手机和红外热像仪分别拍了两张照片。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  现在我想问一下大家,有人能看见她的手印按在哪里了吗?没有。我们看这张照片,红外热像仪的这张图片上很清晰地拍出了她按了手印的位置,这是为什么呢?

  因为红外线是对温度敏感的波段,她的手按在上面的时候,就对这个文件袋的局部进行了加热,让她手印的这个地方温度比周围高,所以热象仪就把它拍出来了。

  既然红外线对温度敏感,那我们能不能用热像仪、红外线的这个原理对物体的温度进行测量呢?答案是肯定的。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  我们看这15张图,从第2张开始就是我们风云四号辐射计拍摄的一些不同波段的图,大家可以这么来理解:每一张图就代表了一种单色光,但实际上其中的可见光只有前面的两张,后面就是近红外还有红外的图片,每一张图片上面的一个像素点都可以推导出一个具体的温度值。

  我们可以想象一下拿着一个超级的温度计,在距离地球36000公里那么高的地方,对地面的水汽、树、植被还有地表进行温度测量,测量的精度能到多少呢?能精确到一度哦,是不是很厉害。

  那么这些单色图我们(用)来干什么呢,可以用来做合成,比如说刚才一开始给大家展示的那个非常炫的地球动图就是由前面三个波段的图片合成的。我们如果拿第一张第二张和第四张合成会看到什么呢?

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  看,这是一张冰云图,大家有没有注意到蓝色的部分就是冰云,它的温度是低于零度的,而白色的就是我们普通的常温云。能够把冰云和常温云区分开来对天气预报是有很大的作用的。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  我们再来看一下对孟加拉湾北部的一个雾霾监测图,在这张图中灰色的就是雾霾,白色的就是云还有雪。

  我们说了这么多,那么我们风云四号气象卫星在国际上到底处在一个什么样的水平呢?我给大家介绍一下风四和它的国际上的小伙伴们。

微信开屏的地球照片,是我们“风云四号”拍的

  首先要说一说的就是美国的GOES-16,它上面装载的仪器叫ABI,就相当于我们风云四号上面的辐射计。这里再给大家讲一下辐射计是什么,很多人肯定不明白这么一个很专业的词,你可以把它想象成拍地球的照相机,它和卫星的关系是什么呢,我们这个照相机就是装在卫星平台上的。

  但是最终我们要评价风云四号它的水平到底怎么样呢?主要还是要看我们卫星上装载的这些仪器的性能,我们刚才说了美国的GOES-16上面装载的是ABI,欧洲的MTG上面装载的是FCI,还有我们中国风四上面装载了辐射计。

  这三个系列美欧中可以说是三足鼎立,我们如果单单从辐射计的角度来看,它的性能指标比美国的ABI和欧洲的FCI要略差了那么一点,但是我们风四上面还装载了另外一台重量级的仪器,就是大气垂直探测仪




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