本刊记者 贾璇

2026年盛夏，南海北部海面水汽涌动，一团细碎积云悄然聚拢。3万多公里高空，风云四号C星紧盯这片海域，以每分钟一次的频次持续扫描，捕捉气象信号，实时传回地面调度大厅。

收到数据后，预报平台快速推演云团移动扩张路径，得出研判——该对流云系90分钟后将抵达广西南部，当地会出现短时强降雨、雷电大风。预警即刻下发，仅15分钟，2000公里外的南宁农户手机上，随即弹出橙色强对流预警。

一团云，跨越万里，流转多块屏幕，从太空信号变成民众可懂的气象提示，风云卫星处在整套预警链条的最前端，是气象监测的“前哨”，并在高空搭建起全天候、全覆盖的防灾监测天网。

知冷知热“百姓星”

气象预警离不开精密观测。

“海洋、高原、戈壁等地地面观测站点稀疏，存在大量监测盲区，风云卫星的三大突出优势恰好补齐这一短板。”国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）研究员、主任王劲松向本刊记者介绍：一是捕捉信号更早，能识别雨滴形成前的大气对流；二是数据传输高效，3—5分钟即可送达县级气象站；三是监测精度高，例如倾斜轨道卫星可捕捉微弱降雨，还原立体降水结构。

1970年我国启动气象卫星研制，系列卫星统一定名为“风云”，寓意洞察风云。历经数十年迭代，当前共有10颗业务卫星在轨，5颗静止轨道、5颗极地轨道，二者观测轨道、工作方式各有区分。

风云一号、三号为极轨卫星，主要运行在800公里左右低轨道，绕两极飞行，单星每日可完成14次全球扫描。由于单颗极轨卫星难以实现不间断全域观测，为此我国搭建了多轨道协同布局。

王劲松特别提到，我国是全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午、倾斜4条近地轨道民用气象卫星的国家，四轨配合实现全球覆盖。其中，倾斜轨道搭载降雨雷达，专门监测中低纬度降水，即便太平洋、荒漠等无地面站点区域，也能完整获取气象数据。

风云二号、四号是静止气象卫星，定点于3.6万公里赤道上空，公转速度与地球自转同步，地面视角下位置固定。5颗卫星沿赤道东西排布，监测范围西至非洲中部、东抵太平洋中部，所有影响我国的天气系统均能被纳入监测。

“风云四号B、C星一分钟快速扫描，能够完整跟踪短时强对流从生成到消散全过程，是支撑短时预警的核心设备。”王劲松说。

完善的轨道星座搭建广域的观测框架，多样的星载探测设备赋予卫星立体的感知能力。

据介绍，成像仪如同卫星的眼睛，直观展示云团、台风、地表平面分布；红外、微波垂直探测仪分层探测大气温湿度，为大气开展立体“体检”。

“风云卫星是‘知冷知热’的太空基础设施，核心是‌全程守护民生安全、精准服务日常生活‌。组网运行后，所有影响我国的台风都被全程精准监测，无一遗漏。”王劲松说，风云卫星已经发展成为国产卫星中应用最好、定量化水平最高、离百姓最近的卫星。

风云系列10颗业务卫星在轨组网效果图

风云四号气象卫星实体模型 本刊记者 贾璇I摄

精准“破解天机”

如今，10颗在轨业务风云卫星、842部天气雷达、9万余个地面气象观测站点，共同搭建起全球规模最大、覆盖范围最完整的陆海空天一体化综合气象观测体系。从雪域高原到远洋海域，这套立体化监测网络彻底终结了过去“看云识天气”的粗放预报模式。

一套精准气象预警是精密观测、先进数值模式、算力算法与预报员人工研判协同发力的成果，是科技装备与人工经验结合的综合成果。

“如果说气象观测系统是捕捉天气的‘千里眼、顺风耳’，那数值预报系统就是具备超强运算能力的‘最强大脑’，二者缺一不可。”国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）正高级工程师、中国气象局首席气象专家任素玲向记者介绍。

按照时效划分，气象预报分为五大类别，即0—2小时短临预报、2—12小时短时预报、1—3天短期预报、4—10天中期预报、10天以上长期气候预测，同时还有针对出行、农业、防灾救灾等多领域的专项预警产品。

其中，0—2小时精细化短临预报是全球气象行业公认的难点。

“这类预报瞄准尺度小、生消极快的中小尺度强对流，受观测盲区、大气混沌效应、数值模式分辨率限制等多重因素制约，长期难以实现高精度预判。”任素玲说。

如今分钟级、街道级精细化的短临预报精准度持续提升，核心是依靠风云卫星为预报员提供全域、实时、直观的连续观测数据，补齐了以往观测体系的短板。

任素玲回忆起2023年，台风“杜苏芮”残余环流北上，在河北涿州引发特大暴雨。当时卫星清晰捕捉到两条水汽输送通道，两股气流在太行山前持续交汇，催生大范围强对流。“数值预报模式对本次极端暴雨过程雨量存在严重低估的情况，而预报员根据包括卫星观测的实况以及地形的增幅作用，果断判断过程累计降水量部分地区可达500至600毫米，并及时发布了暴雨红色预警。”

数据显示，风云四号C星全圆盘观测时间分辨率由风云四号B星的15分钟提升至10分钟，并且具备1分钟频次的区域快速观测，观测能力的提升有助于提升强对流短临预警准确率和预警时效。

“灾害预警时效的提升是防灾减灾能力提升的关键窗口，可以让防灾减灾从预警滞后、处置被动转为提前部署、有效应对。”任素玲说。

世界气象组织研究证实，早期预警具备极高减灾收益，可降低数倍至10倍灾害损失。全球适应委员会测算，提前24小时发布有效预警，能减少约30%灾害损失。

“十四五”期间，我国强对流天气预警能力持续提升，预警时效较“十三五”末提高10分钟。同期，我国气象灾害经济损失占GDP比重平均下降0.12个百分点。

同时，她也提醒公众，大气系统存在天然不确定性，精细化短临预报难免存在小幅误差，大家需重点关注预警对应的时空范围与风险概率，理性看待预报偏差。

近期，为进一步突破对流临近预报技术瓶颈，国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）联合多家高校、科研院所研发了一种面向卫星数据的深度扩散模型（Deep Diffusion Model for Satellite data，DDMS），以构建基于人工智能的对流临近预报系统。

“依托这套模型，强对流有效预报时长从2小时延长至4小时，预警平均提前15至30分钟，预报时效与精准度同步提升。”王劲松说。

基于多颗静止气象卫星获取的全球实时云图 

“中国星”服务全球

气象灾害无国界。2025年4月，一场暴雨裹挟着冰雹袭击了巴基斯坦首都伊斯兰堡。仅半小时，城区内积水严重，隧道倒灌、树木损毁、大面积断电，防灾工作一度陷入被动。

当地山地众多、地面气象观测站点稀少，缺少大范围高空立体观测数据，一时间难以梳理水汽输送路径、复盘暴雨成因，更无法优化本地预警模型。在此情形下，巴方向我国提交了卫星观测数据的支援申请。

“早在2018年，我国就设立了风云卫星国际用户防灾减灾应急保障机制（FY_ESM）。注册国家一旦遭遇自然灾害，均可提交观测申请。”国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）研究员、风云三号地面应用系统副总指挥徐娜向记者介绍，接到需求后，我方调度团队立刻调整了卫星扫描区域，并进行加密观测，整理出温湿度廓线、连续云图等成套数据，配套英文说明交付给巴方气象部门。

这份观测资料，为巴方优化当地极端暴雨预警模型提供了有力支撑。事后，巴基斯坦气象局专门发来函件表示感谢。

截至目前，该机制已为50多个国家提供200余次跨国灾害保障服务。针对观测设施薄弱的发展中国家，配套推出轻量化卫星数据分析工具，无需大量雷达、探空站点，依靠风云卫星长期全球观测数据，即可搭建本地多灾种预警体系，大幅降低各国气象防灾建设成本。

“当前风云卫星观测资料已向139个国家和地区共享，是我国参与全球气候治理、开展国际气象合作的重要名片。”王劲松透露，后续风云卫星将围绕集约高效、智能运行、多元价值三大方向迭代升级，持续落实精密监测、精准预报、精细服务的气象工作目标。

从南海那团初生积云，到全球各处对流云系，大气中各类气象变化都能被风云卫星持续追踪捕捉。在极端天气频发的当下，这套以“观风云、察万象”为使命的观测体系，持续捕捉大气细微异动，为全球气象预警筑牢前沿观测屏障。