????海洋二號A衛(wèi)星(HY-2A)是我國第一顆海洋動力環(huán)境衛(wèi)星,于2011年8月16日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,在海洋動力環(huán)境測量、防災減災、海洋資源開發(fā)、海洋科學研究等領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。?
????HY-2衛(wèi)星的主載荷——雷達高度計、校正輻射計兩個分系統(tǒng)由中國科學院國家空間科學中心微波遙感技術(shù)重點實驗室研制。雷達高度計主要用于測量海面高度、有效波高和海面風速,其產(chǎn)品已廣泛用于海洋地球物理學、海洋動力學、海洋氣候與環(huán)境、海冰監(jiān)測等方面,在各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。校正微波輻射計是為雷達高度計提供大氣濕對流層路徑延遲校正的微波輻射計,可以提供海面大氣水汽含量、液水含量和濕對流層路徑延遲產(chǎn)品。?
????雷達高度計、校正輻射計自2011年9月1日開機工作以來,已在軌運行10周年,遠超HY-2A衛(wèi)星在軌運行3年的設(shè)計壽命,目前仍在正常工作。?
????HY-2A于2016年3月轉(zhuǎn)入漂移軌道執(zhí)行海洋重力測量使命。HY-2A后續(xù)衛(wèi)星HY-2B/C/D分別于2018年10月、2020年9月、2021年5月成功發(fā)射,目前HY-2B/C/D衛(wèi)星在國際上首次實現(xiàn)三星組網(wǎng)進行海洋動力測量使命。HY-2衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)也納入了歐洲的業(yè)務化運行的高度計數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)(DUACS)中。?
????經(jīng)評價,HY-2衛(wèi)星高度計的測距精度優(yōu)于1.4cm@2m有效波高,優(yōu)于國外同類在軌衛(wèi)星Jason-2/3。海洋二號衛(wèi)星雷達高度計填補了我國高精度衛(wèi)星雷達測高領(lǐng)域的空白,在全球海面高度、有效波高和海面風速等海洋動力環(huán)境高精度、定量業(yè)務化遙感方面做出了重要貢獻。校正輻射計路徑延遲測量精度9mm,產(chǎn)品性能同國外同類在軌衛(wèi)星Jason-2/3相當,達到國際先進水平。?

圖1 HY-2A衛(wèi)星飛行狀態(tài)圖

圖2 HY-2A衛(wèi)星雷達高度計獲取的全球海面高度異常

圖3 HY-2A衛(wèi)星雷達高度計獲取的全球有效波高

圖4 HY-2A衛(wèi)星雷達高度計獲取的全球海面風速

?圖5 利用HY-2A衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演的臺灣地區(qū)海洋重力異常?

圖6 利用HY-2A衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演的南中國海海洋重力異常
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圖7 利用HY-2A高度計監(jiān)測的2015-2016年厄爾尼諾事件
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圖8 利用HY-2A高度計監(jiān)測的臺風“韋森特”與浪高?

圖9 利用HY-2A高度計監(jiān)測的桑迪颶風與局部增水

圖10 海浪模式預報同化HY-2A高度計數(shù)據(jù)后比之前的精度提高約22%(左:同化前,右:同化后)
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圖11 HY-2A衛(wèi)星高度計測量的南極(左)和格陵蘭島(右)冰蓋高

圖12 利用不同算法得到的HY-2A高度計測量的青海湖水位變化時間序列

圖13 HY-2系列高度計測距精度優(yōu)于在軌國外同類型的Jason-2/3高度計

圖14 法國CLS公司將HY-2A衛(wèi)星雷達高度計數(shù)據(jù)融合到多任務系統(tǒng)(DUACS)

圖15 法國國家空間研究中心(CNES)的評價:HY-2B(左)和Jason-3(右)兩者具有很好的一致性?

圖16 法國氣象局Lotfi AOUT教授的評價:融合了HY-2B高度計數(shù)據(jù)后,有效波高產(chǎn)品的發(fā)散系數(shù)明顯減小(<9%)?

圖17 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計18.7GHz亮度溫度

圖18 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計23.8GHz亮度溫度

圖19 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計37GHz亮度溫度

圖20 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計濕對流層路徑延遲

圖21 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計18.7GHz在軌靈敏度

圖22 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計23.8GHz在軌靈敏度

圖23 HY-2A衛(wèi)星校正輻射計37GHz在軌靈敏度
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