回忆杀!第1颗气象卫星首图诞生记

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　导　读　

1988年9月7日上午，在世界气象组织二区协第九届会议上，时任世界气象组织主席、中国国家气象局局长邹竞蒙手举一张卫星云图，向与会代表宣布，它是数小时前由中国第一颗气象卫星——风云一号A星提供的首图。

本篇文章，我们来讲讲中国第一颗气象卫星首图诞生背后的故事！

从这个时刻向前回溯20年，1969年，周恩来总理高瞻远瞩地提出“要搞我们自己的气象卫星”，一群对编程不在行的人从此立足本国、自主创新，最终成功建成风云一号卫星资料接收处理应用系统。


“磨”出一支队伍来

接收国外的卫星云图，早在上世纪70年代就可以实现了。



国家卫星气象中心前身——1970年5月成立的311组成员

接收机是我国自主研制的，云图可以直接从传真机中打印出来，应用于天气预报。不过，这种云图只是单纯的“黑白图像”，并未经过定量处理，无法挖掘原始数据、反演各种气象要素的定量和图像产品，应用受到很大的限制。



早期使用的121云图传真机



我国第一套自主研制的展宽云图接收机

改革开放后的第一年，美国气象卫星大气探测权威专家史密斯访华，向我国推广美国威斯康辛大学开发的一套Woolf气象卫星探测资料处理软件。

此时研究气象卫星资料处理的科研人员，已经在过去近十年的探索中掌握了大气辐射传输理论。而这套Woolf程序，给他们提供了完整的高水平教材，以学习和掌握卫星资料处理软件。

但要想消化掌握这套 Woolf程序并落地应用，仍需下大力气进行程序调试。这在当时并非易事，因为许多人都刚刚开始学习计算机编程。

据风云一号卫星应用系统总设计师范天锡回忆，调试工作是在当时气象中心的M170计算机上进行的，上机时间很宝贵，一人一周只能分到一两个小时。上机常常要安排到夜间。

“在学习消化Woolf程序时，大家很拼命，有的甚至一笔一笔画出框图，加以注释，进行逻辑分析，再提取出具体的数据处理方法，写出分析文档。”范天锡说。

从上世纪70年代末到80年代初，在运算速度尚达不到如今笔记本电脑百分之一的那台M170电脑上，通过这一个个“一小时”，国家卫星气象中心团队“通关”了Woolf程序。

一支卫星资料定量处理的队伍，就这样“磨”了出来。


同心协力干起来

上世纪80年代初，联合国开发署对发展中国家有一个NOAA卫星资料应用援助项目，中国也在援助之列。

一期卫星资料接收系统建设完成后，规划的二期项目是建设一个卫星资料定量处理系统，可处理卫星云图拼图，反演海面温度和大气温湿度廓线。

在规划如何使用二期项目有限的150万美元援助资金时，来自美国的项目责任人莱斯提出的方案是：因为中国基本不具备软件开发能力，只能由国外公司承包开发系统建设，大部分资金必须用在软件购买上，余下一部分资金，只够添置惠普小型机。

“当时我们正在筹建风云一号地面资料接收处理系统，急需一个软件开发平台，惠普小型机是无法承担这个任务的。”范天锡说。

面对这种情况，国家卫星气象中心业务人员提出了一个十分大胆的方案：软件不买了，全部由“我们自己干”，所有150万美元用来购买硬件系统，配置一套IBM4341计算机系统。

“在当时，我们从未开发过这样的软件系统，莱斯完全有理由否决这个‘异想天开’的提议。”参与当时技术谈判的范天锡说，“但是我们耐心地跟他说明，在学术上，我们掌握了对产品的处理和反演方法；在技术上，我们不仅调通了Woolf程序，还举一反三地做了其他产品，是具有软件开发能力的。”

1983年，莱斯第二次来中国谈判时，国家卫星气象中心团队通过了他严谨的考察。中方方案最终得到采纳。调通消化Woolf程序，成为撬动莱斯改变最初方案的一个重要支点。



1984年，国家卫星气象中心工作人员在监测服务计算机房使用IBM计算机。

而这支卫星资料定量处理的队伍不负众望，齐心协力完成软件开发。

1985年，二期项目（中国NOAA卫星资料处理系统）建成。实际上，不仅有原定的三个软件包，包括火情监测软件等其他软件也被开发出来，且运行十分成功。



国家卫星气象中心使用国外气象卫星数据监测到，1987年5月6日14时大兴安岭林区出现三处火点，其中两处有烟雾。



1987年5月8日7时44分，大兴安岭林区的火场急速蔓延，发展成三大火场。

这在当时联合国开发计划署对发展中国家援建项目中，被评价为“成效最显著者之一”。


水到渠成亮出来

接下来，风云一号资料接收处理应用系统建设“水到渠成”。



为了“发展我国自己的气象卫星”（风云一号）这一共同目标，参与卫星、运载、测控、发射、应用五大系统的成千上万科技人员，历经20年艰苦奋斗，于上世纪80年代进行着最后的攻关。图为上海技物所风云一号扫描辐射计研制组工作现场（右三为中国工程院院士龚惠兴）。

在当时国家预算只够买主机为三台IBM4381的计算机系统的情况下，国家卫星气象中心团队又为国家省下引进软件这笔钱，再次承担软件开发的任务。



技术人员在国家卫星气象中心IBM4381机房进行图像处理

在NOAA卫星资料处理系统（二期项目）的计算机平台上，这支队伍分工协作、日夜奋战，最终在风云一号发射前半年，开发出包括14个软件包的应用软件：卫星轨道预报、卫星资料预处理、海面温度处理、大气探测资料处理、专业服务处理、风云一号卫星性能在轨测试和检验、数据存档和分发处理等。



1988年9月7日，风云一号卫星发射前，国家卫星气象中心技术人员对地面应用系统技术状态进行最后的复核。

1988年9月7日凌晨4时30分19秒，在太原卫星发射中心，我国首颗气象卫星——风云一号A星冲破天际，进入太空。



1988年9月7日风云一号A星在山西太原卫星发射中心由长征四号运载火箭发射升空

从第一轨开始，地面系统就成功接收处理了卫星下发的资料。6时9分，第一幅可见光云图回传。照片上图像清晰、纹理清楚、层次分明。

3小时后，这张图在世界面前亮相。

1988年，世界气象组织在北京召开WMO第二区协第9届会议期间，恰逢我国风云一号A星发射。图为原世界气象组织主席、中国气象局邹竟蒙局长向与会议代表展示我国第一颗极轨气象卫星观测的首张云图

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文章作者：中国气象报社全媒体记者卢健

图片来源：国家卫星气象中心、中国科学院上海技物所

微信编辑：王亮

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