“冷”無疑是寒冬臘月的主題詞，北方人的感受是幹冷，北風呼嘯着往臉上撲打；而南方人的感受是濕冷，凍雨凄厲地敲打門窗。
不同地方的冷可以被“看見”嗎？當然可以。太空中，衛星的“千裡眼”就能“遙看”冷空氣。它無比寬闊的視野，可以讓我們清晰直覺地看到冷空氣到來時的風雲變幻。
下面這些珍貴的衛星雲圖，就是兩種風雲氣象衛星的太空視角。極軌氣象衛星在約900千米高度，靜止氣象衛星在約3.6萬千米高度，分别給2021年最後一次冷空氣最炫麗的“自拍圖像”和最靈動的“影像直播”。
冷空氣在風雲氣象衛星眼裡長啥樣？
下面幾幅圖是去年年底一次強冷空氣呈現在衛星眼裡的樣子：圖一是FY-3E黎明星眼裡的冷空氣：測風雷達顯示北方渤海西部海面風速超過20米/秒，說明一股冷空氣已開始大舉南下。
圖一：FY-3E風場測量雷達海面風矢量監測圖
圖一因為是區域圖，是以分辨率顯得有點低，還自帶了馬賽克。相比之下，在全球範圍的觀測中，風場在風雲衛星的眼裡是圖二的模樣，看起來就精細多了。
圖二：FY-3E星第一幅洋面風場月平均産品圖像
圖三是風雲三号D極軌氣象衛星眼裡的樣子：圖像顯示的條紋狀雲（也叫雲街、水準對流卷）令人驚歎，這種雲系往往是寒冷的冷空氣被吹到相對溫度較高的洋面上被“加熱加濕”而形成的，隻有在冬季強冷空氣入海時才能出現。
圖三：FY-3D氣象衛星真彩色監測圖
同樣是這場冷空氣，在風雲四号多通道掃面輻射計持續監測中是圖四的樣子。一幅接一幅的雲圖，動态直播着“大舉南下”的寒流，看起來像不像李白詩裡描繪的“飛流直下三千尺”？
圖四：FY-4A氣象衛星真彩色監測動畫圖像
顯然，在衛星的眼裡，靜态的冷空氣展現出的是一幅山水海陸白雲雪山之美的山水畫；動态的冷空氣則充分表現了寒潮強弱、速度和行雲流水之美，恰似瀑布挂前川的一場“水樣流雲”直播。
從寒潮在北方動身，到跨海、翻山、越嶺一路南下，風雲衛星像人類媽媽關注自己孩子成長般，全方位地跟蹤監測着冷空氣的産生、移動、強弱、範圍，随時為地球送回天氣陰晴冷暖的資訊。
風雲衛星怎麼知道寒潮“來了”又“走了”？
風雲衛星監測冷空氣的本領源于它們的“千裡眼”：先進的衛星載荷觀測儀器。
目前在天上值班的有八顆中國的風雲衛星。它們全年365天不眠不休，每天24小時全天候值班幫我們監測着地球和大氣的各種氣象資訊.
在八顆衛星攜帶的衆多觀測工具裡，有幾種先進的儀器可以有效監測冷空氣：
第一個是“風場測量雷達”，能主動擷取海洋表面風速和風向的資訊，而且精度很高，監測冷空氣跨海南下不在話下，先前的圖一圖二就是由它們拍攝的圖檔。
“風場測量雷達”眼裡的“風起雲湧”的樣子就像我們人體毛細血管血液的流動，它是大陸風雲衛星首次主動探測“風”資訊的儀器，可以說真正實作了風雲衛星測“風”測“雲”測“風雲”的初心和夙願。
第二個是“多通道掃描成像輻射儀”，它們可提供白天、夜晚、水汽分布等各種衛星雲圖，直覺表現不同強度、範圍、起源地等南下冷空氣的模樣，還能通過分鐘級的圖檔合成捕捉雲的運動等動态資訊，是冷空氣自拍和直播的神器，先前的圖三圖四就是它們拍攝的靜态和動态圖檔。
“多通道掃描成像輻射計”就像醫生常用的“彩超”為患者拍片，用“動态心電圖儀”監測記錄病人心電活動一樣，它可以單幅掃描冷空氣圖像并在日常工作狀态下連續監測冷空氣的全過程并實時直播傳回地面。
醫生根據“彩超和心電圖”判斷患者身體狀況，而衛星氣象科技人員則從“衛星雲圖”資料中診斷冷空氣的強度、速度、範圍等資訊，為冷空氣預報提供重要的科學依據。
第三個是“大氣垂直探測儀”，它們可以監測不同高度的溫度變化資訊，隻要降溫，在近地面就有很好的反應。
“大氣垂直探測儀”的功能和為人全身做CT掃描的儀器“PET-CT”類似，可以為不同高度的大氣進行診斷掃描，得出從地面直至對流層頂不同高度的溫度降低資訊。
值得一提的是，大陸是國際上第一個把“大氣垂直探測儀”和“多通道掃描成像輻射計”同時放到一顆靜止衛星平台上并成功發射到3.6萬千米高度靜止軌道的國家。
這些精密儀器都是“觀測冷空氣的佼佼者”，也是風雲氣象衛星這個國家重器的靈魂所在。
圖五：FY-4A氣象衛星垂直探測儀不同高度層24小時變溫圖（攝氏度）
圖五是同一場冷空氣，在衛星“PET-CT”眼裡的樣子。縱軸的Pressure指的是大氣壓強，與海拔高度有關，數字越小海拔高度越高，1000百帕對應的是地表，850百帕對應的是約1500米的平均海拔高度，而300百帕對應約9000米的平均海拔高度。
冷空氣來臨時，不同高度會有不同程度的降溫，高度越低降溫幅度越大。近地面邊界層的頂端大約1500米處是很重要的高度，可以判斷對流層中下層的降溫幅度，并判斷冷空氣的強弱。
就是風雲衛星攜帶的這些“千裡眼”儀器把實時監測的第一手冷空氣資訊及時傳回地面，保證了預報員對寒潮的“來”與“走”的準确預測。
早在1969年，周總理就号召“一定要搞我們自己的氣象衛星”，自那以後的半個多世紀，中國的風雲衛星從零起步，從試驗到業務，從一代到二代，從跟跑到并跑到部分領跑，已發射了19顆衛星，目前有8顆在軌運作，為世界121個國家提供監測資料和服務産品。
每當你擡頭仰望天空的時候，氣象衛星都在你的頭頂，正兢兢業業地拍攝着一張又一張優美且實用的雲圖傳回地面呢！
作者：曹靜
照片來源：國家衛星氣象中心 賈煦
編輯：Emeria、遊識猷
本文來自果殼，未經授權不得轉載.