海洋二号A卫星雷达高度计、校正辐射计在轨运行十周年

　　海洋二号A卫星（HY-2A）是我国第一颗海洋动力环境卫星，于2011年8月16日在太原卫星发射中心成功发射，在海洋动力环境测量、防灾减灾、海洋资源开发、海洋科学研究等领域中发挥了重要作用。

　　HY-2卫星的主载荷——雷达高度计、校正辐射计两个分系统由中科院国家空间科学中心微波遥感技术重点实验室研制。雷达高度计主要用于测量海面高度、有效波高和海面风速，其产品已广泛用于海洋地球物理学、海洋动力学、海洋气候与环境、海冰监测等方面，在各个领域发挥了重要作用。校正微波辐射计是为雷达高度计提供大气湿对流层路径延迟校正的微波辐射计，可以提供海面大气水汽含量、液水含量和湿对流层路径延迟产品。

　　雷达高度计、校正辐射计自2011年9月1日开机工作以来，已在轨运行10周年，远超HY-2A卫星在轨运行3年的设计寿命，目前仍在正常工作。

　　HY-2A于2016年3月转入漂移轨道执行海洋重力测量使命。HY-2A后续卫星HY-2B/C/D分别于2018年10月、2020年9月、2021年5月成功发射，目前HY-2B/C/D卫星在国际上首次实现三星组网进行海洋动力测量使命。HY-2卫星高度计数据也纳入了欧洲的业务化运行的高度计数据融合系统（DUACS）中。

　　经评价，HY-2卫星高度计的测距精度优于1.4cm@2m有效波高，优于国外同类在轨卫星Jason-2/3。海洋二号卫星雷达高度计填补了我国高精度卫星雷达测高领域的空白，在全球海面高度、有效波高和海面风速等海洋动力环境高精度、定量业务化遥感方面做出了重要贡献。校正辐射计路径延迟测量精度9mm，产品性能同国外同类在轨卫星Jason-2/3相当，达到国际先进水平。

图1 HY-2A卫星飞行状态图

图2 HY-2A卫星雷达高度计获取的全球海面高度异常

图3 HY-2A卫星雷达高度计获取的全球有效波高

图4 HY-2A卫星雷达高度计获取的全球海面风速

图5 利用HY-2A卫星数据反演的台湾地区海洋重力异常

图6 利用HY-2A卫星数据反演的南中国海海洋重力异常

图7 利用HY-2A高度计监测的2015-2016年厄尔尼诺事件

图8 利用HY-2A高度计监测的台风“韦森特”与浪高

图9 利用HY-2A高度计监测的桑迪飓风与局部增水

图10 海浪模式预报同化HY-2A高度计数据后比之前的精度提高约22%（左：同化前，右：同化后）

图11 HY-2A卫星高度计测量的南极（左）和格陵兰岛（右）冰盖高程

图12 利用不同算法得到的HY-2A高度计测量的青海湖水位变化时间序列

图13 HY-2系列高度计测距精度优于在轨国外同类型的Jason-2/3高度计

图14 法国CLS公司将HY-2A卫星雷达高度计数据融合到多任务系统(DUACS)

图15 法国国家空间研究中心（CNES）的评价：HY-2B（左）和Jason-3（右）两者具有很好的一致性

图16 法国气象局Lotfi AOUT教授的评价：融合了HY-2B高度计数据后，有效波高产品的发散系数明显减小(<9%)

　图17 HY-2A卫星校正辐射计18.7GHz亮度温度

图18 HY-2A卫星校正辐射计23.8GHz亮度温度

图19 HY-2A卫星校正辐射计37GHz亮度温度

图20 HY-2A卫星校正辐射计湿对流层路径延迟

图21 HY-2A卫星校正辐射计18.7GHz在轨灵敏度

图22 HY-2A卫星校正辐射计23.8GHz在轨灵敏度

图23 HY-2A卫星校正辐射计37GHz在轨灵敏度

　　（供稿：微波室）