今年的4月16日，我国的第一颗专用降水测量卫星——风云三号降水星成功发射。这是风云系列气象卫星的第20颗卫星，风20。全球降水星家族首次有了“中国造”。这是我们国家的第一颗、世界上的第三颗降水星。前两颗都是美国、日本联合研制的，可见难度之大。

要想了解降水星为什么这么受重视，首先要来了解一下降水。

降水是地球能量和水循环的重要过程，对农业、人们的日常出行等都有很大的影响，了解降水的情况可以帮助人们更好地安排生产生活。古代的人们为了了解降水，发展了骨甲、尺子丈量、报雨泽制度等等。如今，世界各国也还是离不开对降水的观测。我们经常会抱怨天气预报不够准确，其中一个原因就是气象观测能力还需要加强，有了精确的观测，才可能有精确的预报。为了解决这个问题，“降水星”逐步走上了气象观测的舞台。“降水星”全称是降水测量卫星，可不要误会成能够从太空进行降水的卫星。有了它，就像有了空中的“千里眼“，能够在太空中大范围地监测降水。不过，这颗星从卫星平台到遥感仪器，研制难度都非常大。从2006年起，我们国家就开始了降水星的技术攻关和研制工作，直到2023年成功发射，可谓是“十七年磨一剑”。

那么降水星的发射，给我们带来了什么新能力呢？

在发射降水星之前，我们主要是通过放置在地面的雷达、雨量计等仪器设备来观测降水的。这些设备因为受到地形影响，覆盖上是有限的，很难覆盖广阔的海面、高山、沙漠等地区；而卫星在监测这些区域方面具有独特的优势。那是不是要把功能强大的仪器设备搬到卫星上，实现卫星与地面的强强联合呢？研制降水星的目的就在于此，降水星就如同一个可以对大气降水进行监测的CT扫描仪，自太空向地面实现对大气降水的立体三维探测。这是我们国家第一颗降水卫星，第一次实现在卫星上通过主被动微波联合的手段测量降水系统三维结构、第一次实现卫星上被动微波辐射计的成像和探测一体化设计。降水星凝聚了好多项突破、好多项第一。

那降水星是如何实现更精准的降水观测的呢？

为了达到最佳的观测目的，降水星携带了好几台仪器，有主动微波仪器、被动微波仪器、光学成像仪器等，各具十八般武艺，协同合作，优势补充。降水星的顶梁柱-降水雷达具备高超的分层观测能力，自上而下获取降水的精细三维结构信息，好比给大气降水做CT扫描。这台仪器是我们国家第一次攻关研制，技术指标整体上达到了国际先进水平。通过设计两种雷达工作频段，相当于两把不同刻度的精密的测雨尺，来准确地测量大雨和小雨，还可以进一步分辨出降水的具体状态，比如是液态的水滴还是固态的冰晶。我们通过主动降水探测、被动微波降水遥感和红外仪器的降水估计，可以帮助气象学家精密地监测降水，并对未来的降水进行更精确的天气预报。这对于我国强降水监测预报预警、降水机理研究和支撑人工影响天气业务，具有非常重要的意义。

目前降水星正处于在轨测试阶段，测试结束后就会向公众发布数据产品，帮助用户更深入地理解降水系统的三维结构与机理。也将进一步发挥低轨气象卫星组网观测的优势，在气象灾害监测领域向世界贡献中国智慧和风云方案。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：商建

审核：王博 中国卫星导航定位协会副秘书长

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限

来源: 星空计划

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