不久前，在瑞士日内瓦世界气象组织总部，中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民，从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中接过第70届国际气象组织奖奖章，成为我国第四位获此奖项的学者。

国际气象组织奖被誉为“气象界诺贝尔奖”，每年全球仅授予一位在气象、水文及地球物理科学领域作出卓越贡献的科学家。在许健民之前，仅有叶笃正、秦大河、曾庆存三位中国学者获此奖项。许健民在颁奖现场说：“这份荣誉不属于我个人，它属于几代中国气象卫星人。”

世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛在颁奖词中说道：“许健民的工作，深刻地改变了人类从太空观测地球的方式。”这一评价的背后，是中国风云卫星家族50余年的跨越式发展。

从风云一号到风云四号，从“给大气拍照”到“给大气做CT”，这位年过八旬的院士用半个多世纪的坚守，见证并参与推动了中国气象卫星从无到有、从弱到强的发展。近日，许健民院士接受了科技日报专访，畅谈风云卫星的过去、现在与未来。

从无到有建立气象卫星业务化运行体系

记者：获得国际气象组织奖奖章，您有什么感想？

许健民：获得这项荣誉不是我个人的成就，而是无数中国气象科技工作者共同努力的成果。世界气象组织将这一奖项颁发给我，不仅是对中国风云气象卫星的认可，更是对整个中国气象卫星团队共同努力的肯定。

其中，最核心的“中国贡献”，我认为是从无到有建立起一套可靠、有用的气象卫星业务化运行体系。风云气象卫星产品实时向全球发布共享，任何人通过智能手机、电脑，都可以随时随地查看风云气象卫星监测的云图和遥感产品。风云气象卫星监测数据的同化应用，即将风云卫星观测到的数据，“融入”到数值天气预报模型中，计算出更接近真实情况的大气初始状态，也进一步提升了数值预报的准确度。

记者：风云卫星曾有“争气星”之称。这个名称是怎么来的？

许健民：1969年，一场罕见的雨雪冰冻灾害席卷全国，损失惨重。周恩来总理看了国外气象卫星传回的云图后，连说四个“落后”，号召“要搞我们自己的气象卫星”。

实现这个目标不容易，屡屡遭遇挫折。

风云一号C星是“争气星”的代表。1999年5月10日，风云一号C星成功发射并首次实现了业务化应用，完成了中国气象卫星研制史上由屡遭挫折到圆满成功的完美转身，开启了长寿命高可靠性卫星运行的历史。

记者：在早期的研发过程中，有什么印象深刻的事？

许健民：我印象最深的是解决风云二号卫星云图“抖动”的问题。

1986年，我调任国家卫星气象中心主任，负责带领团队攻克卫星资料定量应用难题。虽然我当时已是气象领域的专家，但对卫星气象近乎是“门外汉”。同事们讨论技术方案时，提到的大气窗区、吸收带等专业词汇常让我一头雾水。

怎么办？无论遇到谁，只要有问题，我逢人便请教；单位请专家来讲课时，我总是提前到场，不放过任何学习机会。

风云二号卫星发射成功了，但云图动画存在明显的抖动，特别是在卫星发生故障后，云图几乎成了“废图”。当时世界上所有的静止卫星都存在动画抖动的情况，但是风云卫星的图像抖动更加严重。这样是不能接受的。

于是，我和同事们仔细地对云图逐幅进行了分析。我们将它们按照时间顺序放在一起观察，发现地球圆盘在卫星云图上呈周期性摆动和旋转，周期恰好等于卫星围绕地球公转一周所需的时间。这说明抖动是有规律的，一定是受到某种规律支配的结果。

于是我和陆风、张晓虎等同事验算卫星定位公式。经历1000多个日夜，我们推算出基础公式存在的错误。在风云二号C星发射前一个月，我们在国际上率先解决了静止气象卫星云图抖动问题。在此基础上，我们全面实现了风云二号卫星图像的实时、全自动、像元级高精度定位，开发出20种定量产品。

这件事让我深刻体会到：许多看起来十分困难的事，只要努力去做，是可以做好的。

大气观测从“拍照”到“做CT”

记者：从风云一号到风云四号，我们实现了从“给大气拍照”到“给大气做CT”的跨越。这种技术代差意味着什么？

许健民：从“给大气拍照”到“给大气做CT”这个比喻很贴切。早期的风云一号是极轨卫星，它的运行轨迹就像一个人大致沿着子午线在南北方向上绕着地球跑。卫星每隔约12小时会经过地球同一地点上空，拍下大气观测“快照”。风云二号是静止卫星，定点在赤道上空三万六千公里的高空，相对于地面不动，可以持续盯着一个区域看，就像是装了一台“监控摄像头”。

到了风云三号和风云四号，就不只是“拍照”了。风云三号可以精准获取高空至地面大气温湿压数据，定量监测温室气体、气溶胶等生态环境要素。风云四号这样的三轴稳定卫星，装载了多种遥感探测仪器，可以全面提高对地球表面和大气物理参数的多光谱、高频次、定量探测能力。

打个比方，以前我们只能看到云长什么样、往哪儿飘，就像看一个人的外表；现在我们能“透视”大气的内部结构——温度怎么分布、湿度怎么变化、风怎么流动，就像给大气做“CT扫描”。

从风云二号到风云四号，全圆盘成像时间从30分钟减少到5分钟。我们也在世界上首次实现静止轨道高光谱探测。有了这些三维的、定量的数据，天气预报才能从“大概率”走向精准化。

记者：以风云四号C星为代表的新的“太空之眼”，如何帮助预报员精准锁定暴雨、台风？

许健民：风云四号C星于2025年12月27日成功发射，2026年1月6日正式启动在轨测试。它的核心优势是“多维度同步观测”。C星搭载的新一代闪电成像仪以2000帧/秒的高帧率对我国全疆域及周边约1000万平方公里区域开展连续凝视观测。

今年汛期中，风云四号闪电成像仪与辐射成像仪云图融合应用，实现了对对流云团演变过程和闪电活动的同步捕捉。这意味着，预报员不仅能看云长什么样、如何变化，还能同时看到云里面有没有闪电、闪电能量有多强。这为精准研判强对流发展趋势增添了新的“观测维度”。

与风云四号A星同类载荷相比，C星在覆盖范围、探测能力和定位精度等方面实现了显著提升。对于海洋、山区、高原等观测资料相对有限的区域，新增的闪电数据极大地丰富了业务人员可用的信息源。目前，风云四号B星与C星的双星协同观测模式已进入常态化业务应用阶段。

记者：风云卫星的作用不仅仅是天气预报。

许健民：是的，气象卫星的潜力远不止天气预报。我很早就意识到，云图里藏着气象卫星广阔的应用前景——农林水利、生态环境、交通能源等各领域都能用上。

在生态监测方面，风云卫星已经可以定量监测温室气体、气溶胶等生态环境要素。在农业方面，气象卫星资料在火灾、水灾等自然灾害监测评估、农作物长势监测评估等方面发挥了重要作用。在“双碳”目标下，卫星遥感的价值会更加凸显。

记者：怎样发挥卫星遥感在这方面的潜力？

许健民：我们需要完善全国风能、太阳能气象观测网，提高风云卫星在风能和太阳能方面的监测应用能力。目前我们正在积极构建温室气体观测体系。

我相信，随着观测能力的提升，风云卫星将在应对气候变化、服务绿色发展方面发挥越来越重要的作用。

观测数据要第一时间转化为服务能力

记者：目前很多国家都用上了风云气象卫星服务。

许健民：是的。比如2018年，风云二号H星从东经86.5°西移至79°，填补了印度洋地区静止气象卫星的观测空白；2021年，风云三号E星成为全球首颗民用晨昏轨道业务气象卫星，填补了天基观测系统的关键空白。蒙古国沙尘暴、葡萄牙森林火灾、汤加火山喷发……风云气象卫星都在提供监测服务。

记者：当看到来自万里之外的云图数据源自中国卫星时，您内心是什么感受？

许健民：我曾经说，要让风云卫星成为全球综合观测系统的重要支柱，这是我的重要目标。我们用了半个多世纪，在气象卫星领域从一张白纸走到今天。目前，我国已发射23颗风云气象卫星，其中10颗在轨运行，我国成为全球唯一同时业务运行“晨昏、上午、下午、倾斜”四条近地轨道的民用气象卫星的国家。风云气象卫星已成为世界气象组织全球综合观测系统的重要支柱。

看到中国卫星数据被全球使用，心里当然是自豪的。但更让我感到踏实的，是我们终于有了自己可靠的“太空之眼”。

记者：从“我们能看什么”到“用户需要我们提供什么”，这个转变是如何发生的？

许健民：这个转变其实是一个从“技术驱动”到“需求驱动”的过程。早期我们想的是怎么能把卫星发上去、能把图像传回来。后来我们慢慢意识到，卫星发上去只是第一步，关键是要让数据“用得好、见实效”。

1987年大兴安岭特大森林火灾就是一个转折点。当时火势凶猛，飞机和林火瞭望哨无法有效观测，但我们在卫星云图中捕捉到了关键信息，清楚地看到了3条火带和火势蔓延的趋势。当全国观众在新闻联播中看到卫星云图展现的火情时，大家第一次直观地感受到气象卫星的价值。

从那以后，我们越来越注重倾听用户的声音——预报员需要什么、防灾减灾需要什么、农业生产需要什么。气象领域的国际合作是一个互惠的过程。现在我们的理念是“观测即服务”——观测数据要第一时间转化为防灾减灾服务能力。

记者：第三代风云卫星下一步将如何发展？

许健民：目前，中国气象局已经启动了第三代极轨气象卫星体系论证和第三代静止气象卫星的初步设想研讨。

第三代气象卫星将在做好第二代气象卫星的基础上，研制出功能更强的卫星，进一步提高监测效率，提高大气温度、湿度和风等气象要素的时空分辨率和观测精度，增强对整个地球环境的综合探测能力。

当然，卫星只是“眼睛”，有了更清晰的眼睛，还要有更聪明的大脑来解读。这需要数值预报模式、人工智能算法、地面观测网络的协同进步。我们正在朝这个方向努力。

记者：实现这些目标离不开一代代接续奋斗。

许健民：是的。风云气象卫星未来的进化，乃至整个气象科学的发展，离不开有志于从事这一领域的年轻科研人员。对此，我想对年轻人说三句话。

第一，气象科学不是书斋里的学问。观测的人就是要分辨各种各样的云，365天都要看云图，用数据说话。我年轻时从总设计师到一线操作员，逢人便请教，每天跑到各岗位一线。年轻人一定要到一线去、到实践中去。

第二，要善于在纷繁中寻找规律。我从“动图”中发现抖动的规律，靠的就是仔细观察、反复思考。在人工智能快速发展的今天，这一能力显得愈加重要。人工智能是强大的工具，但它不能替代人的思考和判断。人工智能可以帮助我们更快地处理数据、发现模式，但前提是我们知道要寻找什么、如何验证。

第三，要有全球视野和合作精神。气象没有国界，风云卫星的数据向全球开放共享。我这次把全部奖金捐出来设立“妈祖”奖学金，就是为了鼓励更多年轻人参与风云卫星应用和全球早期预警能力建设。希望年轻一代既有扎实的学问，又有宽广的胸怀——每一份知识的积累，都如同气象卫星上那一个个精细的探元，汇聚成照亮未来的璀璨云图。

记者：未来的风云卫星将如何演进？

许健民：未来风云卫星的演进，将主要体现在三个方向：更精密、更智能、更协同。围绕这三个方向，国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）持续推动风云卫星高质量发展。

更精密，是指探测能力的持续提升——更高的空间分辨率、更多光谱通道、更精准的定量探测。风云四号C星已经实现了静止轨道闪电观测的突破，未来还会有更多“第一次”。

更智能，是指卫星从“传数据”走向“传信息”。风云四号C星支持星间协同、星地高速数传和数据转发广播功能。未来卫星可能直接在轨处理数据，把有用的信息第一时间传回地面。

更协同，是指多星组网、天地一体。风云四号C星装配了星间协同分系统，未来将与风云三号等形成协同观测能力，利用不同轨道卫星各自优势，进一步提升观测效能。未来五年，我国将建成以风云气象卫星为主、商业卫星为辅的天基气象综合观测系统，实现对大气圈、水圈、陆地表面、生态圈、冰冻圈等多圈层的实时监测。