中國氣象局第19期直擊天氣：揭秘天氣“精算師”—風雲氣象衛星_網上直播

活動標題

中國氣象局第19期直擊天氣：揭秘天氣“精算師”—風雲氣象衛星

活動描述

中國氣象局定於12月5日（星期一）14：30，在華風氣象影視中心三樓演播廳舉行第19期直擊天氣活動，邀請中國工程院院士許健民，國家衛星氣象中心副主任、風雲四號地面應用系統總指揮魏彩英，風雲四號地面應用系統總師張志清揭秘天氣“精算師”—風雲氣象衛星。敬請關注！

文字內容：

主持人宋英傑:
觀眾朋友您好，歡迎您收看我們這一期的與科學家聊“天”。
我做天氣預報有一次參加一個聚會，有些朋友們恰巧沒認出來我是誰，一介紹以後，有人就説你不應該穿那身衣服，你應該穿個T恤衫，上面印著衛星雲圖，這樣大家誰都認出你來了。
氣象衛星的確是天氣預報節目當中最直觀、最形象的專業圖形序列，也正因為如此,它的知名度特別高，大家都覺得都很神奇。有人説，你們這個工作真簡單，有氣象衛星雲圖，一看雲圖就能預報了。還有人説，你看現在都有氣象衛星，怎麼有的天氣預報還不準呢？所以很多談論話題都是基於氣象衛星。
其實在我們看來氣象衛星有點像天氣的“精算師”，有人説它是千里眼、順風耳。今天我們這個話題就針對氣象衛星，我們請到三位嘉賓，都是氣象衛星這個領域的大咖級人物。
第一位是中國工程院院士許健民；
第二位是國家衛星氣象中心副主任、風雲四號地面應用系統總指揮魏彩英女士；
第三位是風雲四號地面應用系統總師張志清先生。
氣象衛星有將近40年的歷史，1988年9月，開始有了我們自己的氣象衛星。在1988年那個時候，大家聽説中國發射了氣象衛星了那才是真正喜大普奔的事情。
許院士您給我們介紹一下有氣象衛星和沒有氣象衛星對於氣象業務、氣象學科、氣象事業有什麼差別？
2016-12-05 14:30:20
許健民:
在沒有氣象衛星以前，我們依靠氣象站觀測的資料來了解分析天氣，氣象站觀測的資料有多少頻次呢？探空資料，一天兩次，時間是0點和12點。地面資料，全球交換發報的3小時一次，一天8次，還有一小時一次的航空報，只有地面資料。並且這種探空站的資料和地面站資料只在有氣象站的地方才有，沒有氣象站的地方沒有資料。我們知道地球上70%是海洋，30%是陸地，陸地上還有高山還有沙漠，所以有氣象資料的地方在地球上所佔的比例非常少，觀測頻次也是很低。有了氣象衛星以後，第一，我們得到了全球資料，全球都能觀測到。第二，我們得到了高時間頻次的資料，現在氣象衛星，風雲二號衛星最多6分鐘取一幅圖，這樣，天氣的連續演變可以觀測到，這就是區別。
2016-12-05 14:32:11
宋英傑:
我覺得説得非常清晰，就説是地面觀測原來是三小時一次，現在衛星可以看六分鐘就轉一遍。地球表面絕大多數的面積是海洋，這是盲區，高山、海島、荒漠同樣是盲區，有了氣象衛星之後一切都不再是盲區了，一切都在人的注視當中，這是一個非常大的變化。應該説氣象衛星有獨特的貢獻，除了這些觀測之外，魏主任，您給我們講解一下氣象衛星還有哪些獨特的功效？
2016-12-05 14:35:11
魏彩英:
剛才許院士講的觀測範圍到頻次的不同，另外觀測的手段和觀測要素上也會多種多樣。大家比較熟悉的是從電視上看到的衛星雲圖，隨著衛星技術的發展，我們即將發射的“風雲四號”將會有三維垂直大氣探測能力，另外還會有閃電成像儀等，這和以往相比都是巨大的突破。衛星有多種多樣的觀測能力和手段，實現定時、定量的觀測，除大家熟悉的衛星雲圖外，用戶還可以得到雲、氣溶膠、輻射、降水、雲導風等多種定量反演産品。
2016-12-05 14:38:14
宋英傑:
您説到現在有了突破，即將發射的“風雲四號”衛星的突破，有閃電、有三維輪廓的觀測，這和以往有很大的不同，這個話題可以組成一個坐標，縱坐標從沒有氣象衛星到有氣象衛星但是還沒有這麼功能強大的氣象衛星，再有一個橫坐標就是我們的氣象衛星和別的國家的氣象衛星有什麼不同，或者説在國際領域當中我們處在什麼樣的位置，許院士能給我們介紹一下嗎？我們的位置是什麼樣？
2016-12-05 14:40:44
許健民:
靜止氣象衛星需要在赤道上3萬6千公里高度的地方進行觀測。因此，對靜止衛星而言，不同的國家有不同的分工，美國看西半球，歐洲看格林威治0度那個地方，日本看140度東經的太平洋上。我們中國把風雲氣象衛星定點定在以中國領土的中心經度：東經105度、赤道這個地方。也就是西安的經度。在這個地方擺一個衛星有什麼好處呢？它可以觀測到影響中國的天氣系統，北邊到西伯利亞，西邊到非洲，東邊到太平洋，南邊到南印度洋，全部都看見了。因此影響中國的天氣系統基本上在“風雲二號”觀測範圍以內，這對中國來講最最重要的一件事情。其他國家的衛星，日本的衛星、歐洲的衛星、美國衛星，在那個地方看不見我們這兒的系統，對於我們中國天氣系統來講，中國氣象衛星這個位置最合適。
2016-12-05 14:42:13
宋英傑:
那實際上我可不可以這樣理解，就是我們的衛星無論是靜止衛星、極軌衛星，所形成的這樣一個衛星群，包括國際上的衛星群，一方面是承擔著國家責任，它為我們這個國家的人來監測天氣，同時還承擔著國際責任，大家資料是相互交換、共用的。
2016-12-05 14:45:43
許健民:
剛才説的是靜止氣象衛星，對極地軌道衛星來講，現在美國、歐洲的衛星基本上用上午星和下午星兩個來觀測全球天氣。對數值預報來講，它需要每三個小時有一個全球覆蓋的觀測資料，那如果只有上午星、下午星的話，那麼在地球上就有某一些條帶，每三個小時條帶上資料是空缺的。因此大家都希望誰能夠做一個淩晨衛星，淩晨時發的衛星，那麼現在國際上大家希望的就中國的“風雲三號”能夠在淩晨這個時候擺上去，這樣擺上去以後，那全世界每三個小時的全球資料裏頭，這個缺資料的條帶就沒有了，這將可以大大提高數值預報的精準度。
2016-12-05 14:46:04
宋英傑:
您剛才談的這個是“風雲三號”，氣象衛星兩種，一個是極軌一個是靜止，我可不可以這樣理解，就是靜止它像蹲點一樣就在這個地方專注地看，極軌像巡視員一樣，它在巡視，功能、專長各有不同。我想請教一下張總師，我們從沒有氣象衛星到有氣象衛星，再到即將發射新的氣象衛星，剛才魏主任談了，風雲四號與前面有很大的不同，有很大的優化還有了自己的亮點，您覺得即將發射的“風雲四號”衛星有什麼特別的亮點？
2016-12-05 14:49:28
張志清:
氣象衛星所攜帶的儀器，最早是光學儀器，主要觀測可見光、紅外波段。對於可見光來講，只能在有太陽的時候才能看見雲圖，夜晚的時候就沒有了。後來紅外，觀測解決了晝夜觀測問題，但是紅外只能看到雲頂的情況，有密實的雲和大氣的地方，紅外無法穿透。所以現行的可見光和紅外配合觀測，仍無法解決三維觀測的問題，所以未來仍需要微波星。微波能穿透雲雨大氣，這將是我們未來的技術方向。“風雲二號”和“風雲四號”相比，風雲二號上只有一個儀器叫自旋掃描輻射器——輻射成像儀，它只有五個通道。這五個通道什麼意思呢？就相當於一個人用五種顏色的眼鏡，你戴著不同的眼鏡可以看到不同的大氣和地物目標特徵。“風雲四號”攜帶了四種儀器，我們從單個儀器觀測走向了綜合觀測，其中先進的成像輻射儀跟風雲二號相比，從5個通道變成14個通道，相當於多了9副眼鏡，它能看到的大氣和地物目標更多。
第二個儀器是干涉式紅外大氣探測儀，它屬於高光譜的大氣探測儀器，可以解決晴空大氣溫、濕度三維廓線的探測，這個儀器也將是世界上第一個在靜止軌道上採用高光譜的紅外探測儀器。
第三個儀器是閃電成像儀，大家都知道，閃電是強對流天氣系統的示蹤信號，它能夠表述強對流天氣的發展，在靜止軌道上能夠實現對閃電的連續不斷監測。
第四個儀器是空間環境監測儀器包。靜止氣象衛星的軌道不僅是天氣觀測的優選平臺也是空間天氣觀測的一個理想平臺，所以我們在這個平臺上還放了很多空天天氣災害監測的儀器的，所以相比之下“風雲四號”和“風雲二號”比的話有這麼幾個特點，第一個特點就是從單一載荷走向了綜合多載荷，從單一觀測走向綜合觀測。
第二個特點，它的空間解析度更高。風雲二號原來可見光的解析度是1.25公里紅外是5公里，到了風雲四號可見光的解析度可以達到500米，紅外達到2-4公里。
第三個特點，觀測頻次更高。“風雲二號”目前最快6分鐘進行一次區域觀測，“風雲四號”可以實現在東西和南北各一千公里的範圍內，進行一分鐘一次的觀測，這個觀測頻次有了極大提高。
2016-12-05 14:51:50
宋英傑:
我聽著聽著，因為比較專業，雖然都是説氣象，但還有點隔行如隔山，第一，原來一台儀器現在四台儀器，載荷不一樣了。就像手機一樣，原來手機只能打電話，現在手機還能照相還有大量的APP，而且你談到不光對著大氣層還關注空間天氣顯得它的視野更廣闊，它的産品更豐富了，它對我們的保障，更讓我們有一種更踏實的感覺。
那麼“風雲四號”這個衛星它在發射之後對我們來説有多長時間能夠使用這樣的一些功能？
2016-12-05 14:57:38
張志清:
據我們所知，跟“風雲四號”同步發展的今年11月19號發射的美國GOES-R衛星，和日本的向日葵8號、9號，在世界上處於同期的靜止氣象衛星。他們公佈的衛星發射之後的在軌測試計劃都是一年。為什麼需要這麼長的時間呢？因為這些衛星都採用了很多先進的技術，由於它們的空間解析度更高、觀測頻次更高，所以它們遇到了許多探測數據預處理方面的難題。我們通過衛星來觀測的數據並不能夠直接運用，它要經過預處理和産品處理以後才可以能夠得到運用。什麼叫數據預處理？我們看到的衛星的圖像，它對應在地球上精確的經緯度，也就説在地球上的地理坐標，這是我們首先要確認的，我們叫做定位和配準數據。第二，我們看到的大氣資料，它代表的物理特性，物理量要經過高精度的對標，這是我們講的預處理。第三，要把這些經過預處理以後的産品再變成各種反映大氣物理特性的定量産品。衛星數據要經過這些處理以後才能為廣大用戶所使用，這裡面有許許多多的技術難點，所以需要比較長的在軌測試。
由於靜止氣象衛星它是定點在赤道上空約3.58萬公里的地方，我們儘管把它叫做靜止衛星，但實際上它並不是絕對不動的，它仍然有軌道運動、姿態運動，它的姿態是主動姿態控制，所以它時時刻刻都在動。
另外還有一個面臨的更大的難題，就是它所處的軌道環境很惡劣。大家都知道風雲四號採用三軸穩定。
2016-12-05 14:58:05
宋英傑:
“風雲四號”是首顆三軸穩定的？
2016-12-05 15:04:39
張志清:
風雲四號是我國首顆三軸穩定靜止氣象衛星。風雲二號採用自旋穩定工作方式，過渡到三軸穩定的工作方式，三軸穩定的工作方式是一個什麼樣呢？它有一個固體的對地面始終面向地球，這個面就像人的眼睛一樣，永遠可以盯著地球，此外還有一個對立面的存在。由於是三軸穩定，所以風雲四號面向太陽的一邊，溫度能達到零上100-200℃，面向地球不照太陽那一邊那就是宇宙空間，零下100-200℃，這麼一個巨大的溫度梯度要分佈在這樣一個航太器上，它任何好的材料它都會變形。衛星平臺上搭載很多有效載荷，平臺發生了熱變形了，那麼這些儀器的指向也就偏了，所以在做圖像定位的時候，三軸穩定衛星也是全世界遇到的難題。我們知道太陽，地球赤道面和黃道面，地球是在黃道面上運作的，這兩個面交角有23.5度，也就是相對地球而言太陽每年都要從南邊到北邊，從北邊到南邊要走一個來回。
2016-12-05 15:05:06
宋英傑:
冬至夏至。
2016-12-05 15:09:34
張志清:
對，這個環境變化也會導致衛星因為平臺熱分佈和熱形變而産生的指向偏差變化。所以只有通過一年在軌測試才能夠掌握衛星運作基本規律，為以後業務應用做好準備。所以在“風雲四號”計劃發射以後，初步考慮也要經過一年的在軌測試投入使用。
2016-12-05 15:10:01
宋英傑:
沒想到，可能我們很多人覺得衛星在太空當轉机來轉去很安閒的樣子，但實際上它的生存環境實在是太惡劣了。前兩天大家在網上在聊穩定，有三軸穩定，我不知道是不是跟這個相關。有人覺得錄影機在高速運動狀態下，那個鏡頭不穩定，拍出來的效果很模糊，後來他們把一個小的錄影機綁到一隻雞的頭上，發現雞的頭保持穩定的能力特別強是三軸穩定，但是雞沒有辦法在那個太空環境當中承擔三軸穩定的職責。您説到了一年的時間，但是對我們大家來説，“好飯不怕晚”，值得期待。
以前發射過很多氣象衛星，我們今天在報紙上看到發射氣象衛星的消息，後面常有一兩句話的評論或預期就説氣象衛星發射將極大提高中國天氣預報的準確率。我有時候在想預期率是不是有點高了，那麼新的這一代的氣象衛星的確遠遠超出了它們的前輩衛星們，但是我們如何建立一個合理的預期，我想問一下魏主任，它能做些什麼，最後結果是什麼？能夠在多大程度上改善我們現在的業務能力？
2016-12-05 15:13:51
魏彩英:
這顆星搭載四類有效載荷，各自都有它應用的領域。比方剛才説的成像儀，“風雲二號”也有類似的載荷。這兩個成像儀有多大的差別？總結上來説，就是更“清、快、準”。首先是“清”，就是更清晰了。類似我們電視機一樣，原來是高清的話，現在就是超清。清晰度，就是空間解析度高了，比如紅外、水汽通道，原來風雲二號衛星是5公里，到了“風雲四號”是4公里，甚至有的通道是2公里；原來風雲二號衛星的可見光通道是1.25公里，現在最高解析度是500米。
再一個就是“快”，就是時間解析度的提高。我們大家都用相機拍照，原來是半個小時才拍一張圓盤圖，現在我們15分鐘就可以拍一張圓盤圖，如果一千公里乘一千公里區域，觀測時效只需一分鐘。對預報員來説，高頻次的觀測資料就非常重要。大家都有切身的體會，一陣雨突然來了，然後又消失了，那麼對這樣局地的中小天氣系統，原來我們半個小時才能看一次，難以捕捉到。現在15分鐘看一次，甚至一分鐘看一次的話，就給預報員提供了前所未有的觀測資料。另外從空間上，對局地小天氣系統來説也是一個非常好的一個觀測手段。原來大家看到都是二維的成像，風雲四號干涉式紅外垂直探測儀，將對三維空間的溫、濕度廓線進行探測，因此對垂直方向上對大氣不穩定指數等有一個快速、直觀的判斷。再加上閃電成像儀，每兩毫秒一幀的閃電探測，對觀測區域內閃電的總量以及強度都有直觀的監視。對短臨天氣預報，特別是定時、定點和定量的天氣預報來説將有至關重要的作用。
“準”是指探測結果更加準確，就是探測精度的提高。具體表現為定標精度及反演産品精度的提高，從而提升衛星資料的應用效益。
大家知道數值天氣預報中衛星資料的應用貢獻巨大，剛才説到的三維大氣探測，對數值預報尤其區域數值預報都會有非常廣闊的應用前景。我相信閃電儀觀測也會給預報員一個嶄新的視角，進一步提高我們天氣預報準確率，發揮出新的應用效益。
2016-12-05 15:16:19
宋英傑:
通常大家覺得衛星轉來轉去拍到的都是實際的直觀的畫面，其實很少有人知道它所監測到的那些數據，最後如何成為數值預報當中的原始數據的。
很多情況下天氣預報的尷尬就在於大網撈小魚，而那個小魚——局地的短時臨近天氣和小尺度的災害往往造成的影響很大。那如果這些都能做到，通過衛星的監測就形成一個短時臨近預警客觀標準，看到這個閃電看到這些數據之後，不用辨別也不用人工訂正，實現短時臨機的預警，許院士您覺得呢，能做到嗎？
2016-12-05 15:22:21
許健民:
衛星給我們提供一個觀測的手段，我們觀測到現象後，還要進一步了解它的系統怎麼發生的，怎麼發展的，怎麼運動的。這些都理解後，我們才有可能説以後怎樣預報它，所以挺難的一件事情。“風雲四號”的圖像品質會比“風雲二號”有臺階性的提高，這裡面有兩個原因：第一個，“風雲二號”是一個自旋體，在旋轉當中對地球進行觀測，因此衛星轉一圈就只能掃一條線，衛星離地球有多遠呢？有3.6萬公里遠，地球半徑有多少呢？6400公里，也就是説衛星離地球的距離，相當於地球半徑的6倍。衛星轉一圈360度，只有17.9度在看地球，那麼其他時間它在外太空空轉。在如此遙遠地方看地球，且只有17.9度看地球，衛星觀測能力觀測品質就很難提高了。等於我一秒鐘裏面只有一會在看，其他時候閉著，這樣衛星觀測圖像品質就不太可能提高。現在“風雲四號”變成三軸穩定，一直看地球，我不需要空轉。這個是第一個很大的提高。
第二個很大提高，過去的風雲二號衛星掃描器光路設計成同軸三反，這個衛星的光路直指主鏡，衛星上用主鏡的拋物面把能量接收過來，反射到一個次鏡，次鏡就在主鏡的光路上，因此第二個鏡子把射向主鏡的光線擋住一部分，這是“風雲二號”的情況。到“風雲四號”情況，把第二面鏡子挪到射向主鏡的光路的外面去了，就是説我們在衛星的赤道上面叫（離軸三反），光路上沒有庶擋，那麼光路信號的能量全部都使用起來了，這兩個技術使得從地球上來的輻射能量能夠被衛星感測器充分利用，因此我們預期“風雲四號”的圖像品質會比“風雲二號”有臺階性的提高，這是我們預期的。
2016-12-05 15:23:47
宋英傑:
沒有障礙物，第一，它視力好了，第二，它不亂看了，到處亂瞟就專注看該看的地方，這兩個對於衛星功能的體現都部分重要。
2016-12-05 15:25:25
許健民:
但是要實現這一點非常非常難。當時我們發展靜止氣象衛星的時候，面積選擇自旋穩定還是三軸穩定的問題，當時我們在這件事情上反覆推敲反覆思考，先做什麼？後來我們決定先做一個自旋的，為什麼？相對於三軸穩定而言，自旋的更加穩定、更加可靠、更加容易實現。
2016-12-05 15:25:46
宋英傑:
先溫飽再小康，剛才我也想了解另外一個問題，就是橫向去對比，我們的衛星您説剛剛開始做的就是自旋穩定然後到三軸穩定這也是一個巨大的突破，應該説是一個歷史性的突破，一些發達國家他們氣象衛星與我們相比，現在處在一個什麼樣的水準？
2016-12-05 15:27:07
許健民:
中國的氣象衛星最重要的一個特徵是包括衛星、地面系統、硬體、軟體全都自己研製。我們不是引進的，都是自己做的。這樣就給了我們一個自主發展的機遇，開始的時候，我們可能做得不是太好，慢慢我們找到問題，解決問題，衛星的可靠性、觀測品質都在提高。因此應該説，中國氣象衛星有自己的特色，這個特色是國際上同行都承認的，而且在某些方面，甚至比美國還要好。但是總體而言，我們現在還不如人家。
現在大概是什麼水準呢？現在風雲三號極地軌道衛星，我們基本上就和國際上主流的美國、歐洲衛星在同一個平臺上，其中有一些觀測品質被證明和他們是一樣好，甚至比他們更好一點。靜止衛星，通過“風雲四號”，我們也基本上達到了主流衛星相當的位置了，具體怎麼樣，我們要到最後拿出圖來看，我們先不把這個話説滿了。咱們拿出圖來看。
2016-12-05 15:30:43
宋英傑:
今年有一個流行語，大家經常説到叫“永遠在路上”，對於氣象衛星的發展也同樣。我想就這個問題問三位，在我們心目當中就氣象衛星發展以後的軌跡，大概能夠達到一個什麼樣的水準，給它的功能和作用的一個預期？還有現在還沒有達到的，我們希望它能達到一個什麼樣的狀態？
2016-12-05 15:32:06
許健民:
剛才張志清同志講了，我們希望氣象衛星不僅看到雲頂的資訊，還能看到雲的內部，這是未來微波氣象衛星能做的。這次“風雲四號”衛星，在靜止軌道上的垂直探測儀是全世界第一個實現，也就是説美國、歐洲衛星都沒有在靜止軌道上擺一個垂直探測儀，高頻次觀測中小尺度系統裏大氣的三維結構，我們是第一個，這個也是非常了不起的事情。我們的想法，現在最重要、最難的是精度的提高，精度太重要了。我看郎平在天氣預報節目裏做了一個廣告詞，叫做打球容易贏球難，種地容易高産難。對我們氣象衛星來講，那就觀測容易精準難，對天氣預報來講，預報容易落點難。我們做氣象的人就希望未來預報，時間對、地點對、雨量對，但是這一條可能我們這一輩子都很難達到，我們這一代人都很難做到，但是我們會在這個道路上去努力。
2016-12-05 15:35:25
宋英傑:
可能都是幾代人、幾輩人的努力未必能達到大家的預期，但是我們也特別希望最後它的監測能到原子、分子、離子的層面，這個路還非常漫長，魏主任。
2016-12-05 15:37:47
魏彩英:
這句話非常好，技術的進步永遠在路上。作為氣象衛星來説，它是天基、空基、地基綜合觀測手段裏的“天基”。作為一種觀測手段，永遠在路上指的是什麼？高空間解析度、高時間解析度，高光譜解析度以及靈活機動的觀測能力是我們永遠所追求的目標。大家知道，我們國家是世界上少數幾個同時擁有極軌、靜止兩個系列衛星的國家之一，目前已經成功發射了風雲一號、二號、三號系列衛星，即將發射新一代靜止氣象衛星風雲四號。我國氣象衛星的後續發射計劃包括，“風雲三號”D星、E星、F星，還會有降雨測量雷達星等。即將發射的風雲四號01星是科研試驗衛星，後續還將發射“風雲四號”B星、C星，將作為業務衛星接替目前“風雲二號”，承擔我國靜止軌道氣象觀測業務穩定運作的重任，另外還將發展我國靜止軌道風雲四號微波星等。中國氣象局在滾動制定我國氣象衛星及其應用發展十年規劃，發展規劃也被納入《我國民用空間基礎設施發展規劃》，成為我國大氣、陸地、海洋對地觀測衛星系統的重要組成部分。
未來的發展趨勢是什麼呢？就是系列化、星座化和業務化。為進一步提高觀測能力，未來我們會在天氣觀測衛星星座、氣候觀測衛星星座以及大氣成分探測衛星等方面進行規劃設計。另外從探測手段上，目前都是被動觀測手段，未來我們還要發展主動探測業務，這樣主、被動相結合的綜合觀測能力會大大提高多種觀測要素的探測精度和效率。
2016-12-05 15:38:09
宋英傑:
您指的主動觀測是什麼呢？
2016-12-05 15:40:33
魏彩英:
這句話非常好，技術的進步永遠在路上。作為氣象衛星來説，它是天基、空基、地基綜合觀測手段裏的“天基”。作為一種觀測手段，永遠在路上指的是什麼？高空間解析度、高時間解析度，高光譜解析度以及靈活機動的觀測能力是我們永遠所追求的目標。大家知道，我們國家是世界上少數幾個同時擁有極軌、靜止兩個系列衛星的國家之一，目前已經成功發射了風雲一號、二號、三號系列衛星，即將發射新一代靜止氣象衛星風雲四號。我國氣象衛星的後續發射計劃包括，“風雲三號”D星、E星、F星，還會有降雨測量雷達星等。即將發射的風雲四號01星是科研試驗衛星，後續還將發射“風雲四號”B星、C星，將作為業務衛星接替目前“風雲二號”，承擔我國靜止軌道氣象觀測業務穩定運作的重任，另外還將發展我國靜止軌道風雲四號微波星等。中國氣象局在滾動制定我國氣象衛星及其應用發展十年規劃，發展規劃也被納入《我國民用空間基礎設施發展規劃》，成為我國大氣、陸地、海洋對地觀測衛星系統的重要組成部分。
未來的發展趨勢是什麼呢？就是系列化、星座化和業務化。為進一步提高觀測能力，未來我們會在天氣觀測衛星星座、氣候觀測衛星星座以及大氣成分探測衛星等方面進行規劃設計。另外從探測手段上，目前都是被動觀測手段，未來我們還要發展主動探測業務，這樣主、被動相結合的綜合觀測能力會大大提高多種觀測要素的探測精度和效率。
2016-12-05 15:41:54
宋英傑:
由被動到主動，張總師呢？
2016-12-05 15:44:17
張志清:
預報水準的提高，離不開觀測技術的提高，觀測技術的提高是永遠在路上，可以説沒有止境。
應該是“四高”、“兩全”和智慧化。“四高”就是：高空間解析度，高時間解析度、高光譜解析度，高輻射精度。“兩全”是全天時和全天候，紅外解決了全天時觀測的問題。那麼全天候呢？在下大暴雨的時候，雲裏面的結構和颱風裏面的結構我們是不知道的，所以微波觀測能解決全天候的問題，極其重要。
現在的觀測，基本上還是一個程式化的觀測。我們觀測模式不太靈活，有點像漁民打魚，拿著一個固定網眼大小的網，在河裏不管有魚沒魚都在那裏打。未來可以把氣象衛星真正變成預報員手中的的漁網，大魚用網眼大的網，小魚用網眼小的網，靈活更換使用，真正變成他們手中的工具，就是具有智慧化觀測的能力。我想應該體現在這些方面吧。
2016-12-05 15:45:18
宋英傑:
我們也希望氣象衛星能夠延續它的神奇，既高屋建瓴又細緻入微，並且無時無刻不在專注著關注它應該關注的地方。
那我們聊“天”到這裡告一段落，下面的時間留給各位朋友的提問。
2016-12-05 15:48:55
中國氣象報社記者:
我是來自中國氣象報社的記者，之前了解到“風雲四號”衛星把幾個最主要的有效載荷放在了同一台衛星上面。我了解到，比如歐洲打算在2018年發射的一個衛星就把輻射計和探測儀，分別放在兩個星上面，分兩次發射。這個是因為他們能力不太能實現嗎？還是我們從什麼角度考慮把主要載荷放在同一台衛星上面，如果分開放和放在同一個衛星上分別有什麼樣的優點、困難和限制？
2016-12-05 15:49:32
宋英傑:
像把雞蛋放在一個籃子裏那種感覺，應該是各有利弊，許院士。
2016-12-05 15:51:55
許健民:
美國有一個三軸穩定衛星是叫GOES-8衛星把兩個大儀器擺在一個平臺上，結果一個儀器在晃，另外一個儀器跟著一塊晃。如果我們拍照的時候，有個人在晃你，你拍出來的照，能好嗎？所以當時他們得到一個重要的經驗，一個衛星平臺上擺兩個非常大的運動部件，對衛星觀測非常不利。現在回到我們中國氣象衛星怎麼辦？我們不可能申請兩個衛星，我們只能有一個“風雲四號”衛星。中國航太科技集團公司第八研究院花了很多的力氣，解決了衛星平臺上一台儀器動的時候，整個平臺還能保持穩定的問題。
2016-12-05 15:52:14
宋英傑:
您的這個回答再清晰不過了，如何做取捨不光有技術的問題還有技術之外的問題。跟科學家聊“天”，第一次談論氣象衛星。其實，我們在選擇話題的時候理應更多的選擇與氣象衛星相關的話題，因為氣象衛星在我們業務當中在很多民眾觀感當中代表學科神奇的一面。
2016-12-05 15:54:31
許健民:
我非常願意回答任何人提出來的任何問題。我曾經在許多場合之下，給小學生講氣象衛星，跟中學生講氣象衛星，跟大學生講氣象衛星，跟公眾講氣象衛星，我每一次講的時候，所做的PPT都不一樣，我想到我給小學生講，他們懂嗎？我們必須用小學生聽懂的話告訴他。對其他的受眾也一樣，我希望我説的話能夠被別人聽懂。並且我非常希望大家能夠提問題。我在美國學習的時候，我美國的老師曾經跟我講，在美國，你要提出你的學術觀點可難了。你隨便在什麼場合做報告，底下有許多人跟你爭論，問你問題。你能夠回答人家的問題，使大家都承認你説的東西是對的，你才成立，否則就不成立。現在我們中國人大家都很客氣，不提很刁鑽的問題，而我非常希望大家提問題，任何刁鑽的問題對我們來講，我們都願意來面對。
2016-12-05 15:56:21
宋英傑:
我們在觀測雲體，我們看到雲反映出來未必是真實的雲狀。最近幾年一個新問題出現了就是霧-霾，這是大家非常關注常常是一個焦點問題，目前氣象衛星對霧和霾的監測能力達到一個什麼樣的狀態？
2016-12-05 15:58:48
許健民:
霧-霾它的粒子有多大？我們説PM2.5，就是指的它粒子的直徑是2.5微米(μm)。對觀測而言有一個重要的原則，如果你要用輻射去觀測粒子，有一條定律，如果要讓光線能看到這個粒子，那麼觀測用的波長要和粒子大小一樣。這種情況下，它的散射效率最高，散射效率高了，光線被粒子散射，跑到別的方向去，你就看得見粒子。如果你觀測波長比粒子大許多許多，你看不見它。現在就來説PM2.5什麼概念？粒子的直徑是2.5微米，什麼樣波長能看見這麼小的粒子？藍光，藍色的光線能看見它。因此為了把PM2.5看到，就要用藍光通道，風雲三號上有一個藍光通道，氣象中心的人用藍光通道做了大氣的PM2.5的觀察，做出來的結果和地面看到的結果非常一致，國內我們第一個做。
2016-12-05 15:59:05
宋英傑:
因為現在都是在具體的點觀測，最後能不能有一天達到這樣的願景，通過衛星觀測根本不需要那麼多子站觀測就完全可以做到？
2016-12-05 15:59:28
許健民:
衛星觀測全面，不足就是太遙遠，還有別的辦法。比方説安徽光機所做了車載遙感，把遙感儀器擺到汽車上，讓汽車到那個地方去看。汽車離觀測目標很近，衛星離地球800公里。汽車不一定到工廠裏去，污染工廠不讓你進，怎麼辦？讓汽車圍繞工廠兜一圈，把那個遙感儀器對著天頂這麼看，兜一圈，就把一圈上的通量求出來，通量求出來，這個工廠的排放就求出來了，照樣可以監視污染工廠。這個辦法非常有效。這也是遙感，這個車載遙感不是衛星遙感。所以把科學技術用到我們所需要的方面去，只要你去用好它就有辦法去解決。
2016-12-05 15:59:48
宋英傑:
希望有更多的科學技術應用到生活方方面面使我們受益，我們也期望氣象衛星能夠在我們氣象事業、氣象業務、氣象學科當中承擔著更加厚重的責任和義務。那今天通過氣象衛星歷史、現在和未來的這一番聊“天”，我覺得從事氣象衛星的很多人，包括張總師、魏主任特別是許院士我們在聊天的過程當中一方面是技術層面，還有感觸非常重要的一個方面就是情懷。所以我們特別需要關注“風雲四號”，即將發射的“風雲四號”，我們也期待並且祝福它的精彩。非常感謝您參與今天的聊“天”，謝謝！
2016-12-05 16:00:13