促成我国气象卫星从无到有!他在云图里留下求索足迹

早览国事 |  2026-10-10 19:16:02

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许健民:认真观察周围的世界,理解其中的物理道理,在这个基础上把你的认识水平提高一步,这就是科研工作!
 
 

【人物名片】

许健民,1944年8月生于上海,今年82岁,卫星气象专家,中国工程院院士,国家卫星气象中心研究员。作为我国风云气象卫星事业的奠基人与开拓者之一,他参与制定了风云气象卫星发展蓝图,推动风云一号极轨气象卫星和风云二号静止气象卫星地面系统的建设,促成我国气象卫星从无到有的历史性突破。他带领团队攻克静止气象卫星云图高精度定位等关键技术,推动风云气象卫星成为气象预报预测、应对气候变化、助力防灾减灾的重要手段,曾荣获国家科学技术进步奖等奖项。

 

“一定要建起中国人自己的风云卫星地面系统!”

1987年5月8日清晨,中国气象局卫星气象中心接到林业部门的紧急求援电话。大兴安岭突发森林火灾,狂风肆虐助推火势蔓延,地面瞭望哨被浓烟遮挡失效,空中侦察也难以窥见火场全貌,扑火指挥陷入极大被动。

时任卫星气象中心主任的许健民接到求援,立刻组织技术人员研判火情。彼时我国还没有自己的气象卫星,恰逢美国NOAA-10极轨卫星飞越东北林区传回观测数据。云图之上,触目惊心的火区清晰显现:东西跨度约150公里,南北纵深达80公里。许健民心头沉重:“这是一起特大森林火灾,要立即汇报!”

许健民:我们把云图拿出来,把不同的波长辐射用不同的颜色来表示,这样火看起来是红的,烟看起来是蓝的,植物看起来是绿的,就看得很清楚。那火跑得快得不得了,比汽车跑得还快。

云图里三条刺目的鲜红色条带勾勒出明火分布区域。

受限于当时的通信条件,这张至关重要的云图,无法直接传输到远在东北的扑火前线。情急之下,许健民大胆提议,能不能借助电视播出渠道,把图传到现场去?

许健民:当时气象局的副局长叫章基嘉,让我给李鹏的秘书汇报。李鹏是副总理,批准在电视里面,直播下去。

当晚,记录着火场实况的卫星云图出现在中央电视台《新闻联播》的画面里。全国民众第一次直观地了解到大兴安岭火灾规模、火势走向,图像也为扑救方案的制定提供了客观科学的依据。

许健民:这火烧了二十几天,电视里面卫星中心的云图播了二十几天。

历经二十多个日夜艰苦鏖战,大兴安岭山火被彻底扑灭。气象卫星在救灾现场展露的力量,鼓舞着整个团队。可许健民的心底,始终压着一块沉甸甸的石头。这一次观测靠的是国外过境卫星,倘若未来再遇上危急时刻,数据一旦断供,我们便束手无策。

许健民:你不能听人家说什么就是什么,那么大的事情,不可以的,我们必须有自己的资料,才能作出正确的决策,这对国家来讲太重要了。

 

“风声雨声读书声,声声入耳;家事国事天下事,事事关心”

为国攻坚,护守山河,一定要建起中国人自己的风云卫星地面系统。少时在书院时立下的家国初心,许健民始终未忘。

许健民:我上小学就在无锡东林书院里面,东林书院有个名联叫作“风声雨声读书声,声声入耳;家事国事天下事,事事关心”。前面那句就是实事求是,“风声雨声读书声”,客观存在的我看见了。“家事国事天下事,事事关心”我已知道的知识,我的认识,我要为国家作出贡献。这是两个方面,一个是认真了解客观世界,第二个是为国家做事情。

学生时代的许健民

1960年,许健民考入南京大学气象学院。诸多师长之中,气象系主任朱和周对他影响最为深远。比如什么是真正的科研?

许健民:如果这件事情人家已经做过了,你重复一遍,这不是你的。只有你在全世界第一个做对,你把它写出来,发表了,这才是你的工作。朱和周这些话指导了我一辈子。

走出大学校门,许健民正式投身气象事业。上世纪60年代,我国气象事业尚在艰难摸索阶段,观测站点稀疏,探测条件简陋。可放眼全球,美国已经发射多颗气象卫星,苏联、日本、欧洲也相继启动气象卫星研制。气象卫星如同架设在太空的“眼睛”,能大幅提升台风、寒潮等灾害性天气的监测预警能力。

许健民:我们从底下看天最多能看200公里,好像青蛙在井底看天一样,但从卫星上看,整个云系的全貌都看见了,当然清楚了。

1969年初,一场罕见的雨雪冰冻灾害席卷长江、黄河流域,从华东到中南,有线通信尽数中断,黄河以南,铁路交通全面瘫痪。

许健民:这对国家来讲是要命的事情,于是周总理就找了四机部、七机部、邮电部、军队的、气象的,一起商量该怎么办。我们气象局的人就拿了美国卫星经过中国的时候,发下来的自动图像传输卫星云图给周总理看。周总理就说,落后、落后、落后、落后……要搞气象卫星!

 

“从总师到操作员,我不懂就问。事情是越讨论越清楚!”

1971年,国家卫星气象中心正式成立,我国卫星气象事业就此起步。1986年,许健民调任中心主任。距离周总理提出研发自主气象卫星,已经过去17年,可我国第一颗气象卫星仍处在研制阶段,外界质疑声此起彼伏,重担沉沉压在许健民肩头。

许健民:当时我对卫星气象不懂,从总师到操作员,我不懂就问。事情是越讨论越清楚,咱们相互交流,找出问题在什么地方。另外我读书,逐步使自己从外行变成内行。

他提出“边建设、边应用,边开发、边服务”的思路,在实际业务当中检验卫星产品效能,推动卫星数据应用于火情、洪涝等灾害监测。

1988年9月7日,我国第一颗极轨气象卫星风云一号A星成功发射。

1988年9月7日,山西太原卫星发射中心,火箭呼啸升空。我国第一颗自主研制的极轨气象卫星风云一号A星,成功发射。卫星很快传回第一幅可见光云图,图像清晰、纹理清楚、层次分明。中国成为世界上第三个可以独立研制、发射并运行气象卫星的国家。

许健民:当时正好世界气象组织第二区域(亚洲)协会第九届会议在中国开会,时任中国气象局局长邹竞蒙就把这个云图在会议上给大家展示出来了,这个图的质量非常好,大家都看到了我们风云一号发射成功了。

风云一号A星第一幅彩色合成图像

1988年9月7日,许健民、骆继宾、孙家栋等在国家卫星气象中心观看风云一号A星发射。

 

“看清楚方向,客观地来看待问题,认认真真做事,把事情做好!”

尽管实现了从无到有的跨越,但科研之路从无坦途,新的技术难题接踵而至。

许健民:风云二号难很多,一号轨道高度800公里,二号轨道高度36000公里。36000公里是什么概念?是1号的40倍!

风云二号是我国首颗静止轨道气象卫星,许健民担任地面应用系统总设计师。不同于风云一号一天仅能两次观测我国国土,风云二号观测频率提升了14倍。但全世界同类卫星都遭遇同样的棘手难题:云图动画抖动。这样无法精准判定云团位置,难以锁定降雨落区。

许健民:云本来在上海,抖动以后,它看起来在苏州了,你怎么用?当时这些做的人觉得难得不得了,就做不通。

卫星云图抖动

许健民下定决心啃下这块硬骨头。他带领团队重新拾起高等数学等基础课程,从头验算卫星定位公式,开启漫长攻坚。无数深夜,实验室灯火长明。

许健民:你要把这方面的文献全都看过,资料都看过。必须自己做,推公式、写参数、写坐标系,一大堆的工作,我们每天在这个地方干活,干到半夜1点多钟这样子,这几个人一天到晚没完没了地干。

阅读资料的许健民

攻关路上,迷茫与煎熬如影随形。但许健民始终笃定:依靠数学手段破解技术难题,方向没有错。后来担任风云四号光学星地面系统总设计师的陆风回忆。

陆风:在重大技术问题没有突破之前,有一年多我们是非常煎熬的,能不能做得出来?我就有点慌,许院士来跟我们说,‌“板凳要坐十年冷”‌,如果你这一夜之间做出来了,这说明没有难度。你做不出来,首先要判断这项工作方法有没有错误,科学逻辑有没有错误,如果这两个都没有错误,你就下定决心做,迟早能做得出来。

科研疲惫的间隙,许健民常会播放巴赫的曲子。在他看来,巴赫的旋律质朴克制,世间复杂难题,拆解之后底层逻辑往往简单清晰。

许健民:也就是像我老师跟我说的一样,就是看清楚方向,客观地来看待问题,认认真真做事,把事情做好。

A4纸五号字,142页推导公式,4万多字文稿,历经一千多个日夜苦战,许健民带领团队完成卫星定位全部演算,重写整套卫星定位处理程序。2001年,风云二号C星发射前一个月,困扰良久的静止轨道气象卫星云图抖动难题,被彻底攻克。

许健民:我到国际会议上去开会,云图拿出去,我们三个月的云图纹丝不动,非常顺溜。我们就是把这些非常细的事情做好。

2006年,时任美国国家航空航天局(NASA)局长米歇尔・格里芬专程来访,参观风云二号卫星云图业务系统。屏幕之上,预报地理网格铺开,接入实时卫星图像,卫星实拍海陆边界与预设网格精准重合。

许健民:他回去以后,就在NASA网站上写了许多话,高度评价我们。后来美国到2017年的时候把事情做好了,做了12年。

攻克图像抖动难关之后,许健民和卫星中心的同事们一起趁热打铁,全面排查地面系统全套软件,如同拔钉子般逐一清除历史遗留故障,地面业务系统整体稳定性实现质的提升。

一颗颗气象卫星接续升空,迭代更新。如今,我国已发射23颗风云气象卫星,10颗在轨运行,构建起覆盖地球静止轨道、太阳同步轨道和倾斜轨道的卫星组网观测体系。精确的遥感数据,为防灾减灾、应对气候变化等关键领域提供坚实支撑。

不仅如此,风云气象卫星跨越山海,为全球141个国家提供数据和产品,为50多个国家提供应急保障服务。寻常百姓借助智能手机、电脑,随时可以查看风云气象卫星监测的云图和遥感产品。

风云气象卫星在轨运行示意图

 

“这件事情不是我个人的功劳”

2026年6月24日,瑞士日内瓦。许健民站上世界气象组织领奖台,接过第70届国际气象组织奖奖章。这是全球气象领域的最高荣誉,表彰他为天气预报、卫星气象事业作出的卓越贡献。

许健民:这件事情不是我个人的功劳,气象卫星系统非常大,那么多人干的活,才有了今天气象卫星的现状。我们做的工作就是为国家的气象,观测全球资料,为防灾减灾提供服务。

许健民将全部奖金捐赠,由中国气象局设立“妈祖”奖学金,助力全球气象防灾减灾人才培养。

许健民:一辈子的知识经历都投入在这里面。我们现在能力越来越强了,能不能把事情做得更好,这就是我们要做的事情。

许健民获国际气象组织奖

半生仰望云天,许健民于千变万化的云图中,读懂大自然的运行规律;在无数次攻坚克难、躬身实践中,摸索出属于中国的卫星气象自主创新之路。一幅幅云图,镌刻他求索的足迹,也记录着他叩问风云的漫漫征途。

许健民:多读文献,多看资料,多做具体工作,使得你自己能力有提高,使得你的工作能够对国家作出贡献,人的一辈子就是这样。

 
 

【记者手记】

我是记者李思默。在国家卫星气象中心,许先生的身影很好辨认:脊背微驼,步履却依旧轻快,一只浅褐色条绒小包挂在肩头。一路上,迎面走来的年轻科研人员,都会停下脚步向他高声问好。采访中最触动我的,是许先生那份已经化为本能的观察习惯。耄耋之年的他依旧每天“到岗”看云图,办公室电脑里,近十年的资料按日期有序留存,条理分明。就连旁人眼中转瞬即逝的云天景致,在他心中,都是珍贵的科研线索。相机常年收在随身小包里,坐飞机出行时会凑近舷窗记录云的形态,航班一落地,就立刻拿出照片和云图比对研判。对于许先生而言,科研从不局限于实验室与办公桌。市井街巷,万米长空,目之所及,皆是科学求证的现场。纵使风云万千,这份求真求实的本心,也始终笃定不移。

许健民拍摄的云

 

责任编辑:杜美萱