我國(guó)的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星中，氣象衛(wèi)星的發(fā)展與應(yīng)用相對(duì)成熟，目前已形成極軌和靜止兩個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)行系列衛(wèi)星，可較為連續(xù)穩(wěn)定獲取對(duì)地觀測(cè)信息。同時(shí)，我國(guó)也是當(dāng)前世界上少數(shù)幾個(gè)同時(shí)擁有極軌和靜止氣象衛(wèi)星的國(guó)家。

　　我國(guó)的氣象衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)形成了以FY-1C4D、FY-2、NOAA、EOS衛(wèi)星為主的天氣、氣候、生態(tài)與環(huán)境及其災(zāi)害的監(jiān)測(cè)服務(wù)模式，開發(fā)了能反映大氣、陸地、海洋和環(huán)境特征的應(yīng)用產(chǎn)品，為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、航空、航海、環(huán)境保護(hù)及國(guó)防安全等提供了大量數(shù)據(jù)和專業(yè)性服務(wù)，在防災(zāi)減災(zāi)、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮了重大作用。在地方，多個(gè)省、市、自治區(qū)氣象臺(tái)也根據(jù)自己的需求和資源情況開展了各有特色的遙感監(jiān)測(cè)服務(wù)工作。

　　目前，中國(guó)氣象局正在以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，積極推進(jìn)以建立“多軌道、集約化、研究型、開放式”為核心內(nèi)容的業(yè)務(wù)技術(shù)體制，多軌道業(yè)務(wù)對(duì)衛(wèi)星遙感提出了比較明確的需求，同時(shí)，也明確了衛(wèi)星遙感對(duì)多軌道業(yè)務(wù)發(fā)展的支撐作用。

　　衛(wèi)星觀測(cè)信息具有廣泛的用途，天氣、氣候、氣候變化、農(nóng)業(yè)和生態(tài)氣象、大氣成分、人工影響天氣、空間天氣、雷電等軌道業(yè)務(wù)對(duì)天基觀測(cè)需求強(qiáng)烈。

　　目前天氣預(yù)報(bào)水平離社會(huì)需求和人們期望尚有相當(dāng)距離，一個(gè)重要的原因就是現(xiàn)有大氣要素探測(cè)和相關(guān)環(huán)境場(chǎng)觀測(cè)的時(shí)空分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，給追蹤和監(jiān)測(cè)造成災(zāi)害的強(qiáng)天氣系統(tǒng)帶來很大困難。根據(jù)世界氣象組織有關(guān)發(fā)展計(jì)劃和分析論證，解決探測(cè)信息不足的途徑將主要依賴于遙感，起主導(dǎo)作用的將是氣象衛(wèi)星。

　　天氣預(yù)報(bào)，特別是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)最關(guān)鍵的衛(wèi)星天氣產(chǎn)品包括：大氣垂直濕度廓線、大氣垂直溫度廓線、云圖、云跡風(fēng)、海面溫度、海面風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)速和風(fēng)向)土壤濕度、各通道的輻射測(cè)量值，另外，利用衛(wèi)星資料還可以對(duì)熱帶氣旋和暴雨系統(tǒng)的位置、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度進(jìn)行估算與分析，為防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

　　氣候是人類生存環(huán)境中最活躍的組成部分，氣候和氣候變化將導(dǎo)致人類生存條件的變化，影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)地球系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定、連續(xù)觀測(cè)，獲取大氣溫濕廓線、降水估計(jì)、大氣臭氧總量、大氣氣溶膠、射出長(zhǎng)波輻射等大氣參數(shù)，洋面溫度、風(fēng)速、海冰范圍等海洋參數(shù)，植被指數(shù)、表面反射率、土地覆蓋與利用率、表面溫度、積雪范圍及雪水當(dāng)量、冰架與冰川范圍等陸面參數(shù)等，是氣候觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容。衛(wèi)星可以對(duì)地球系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并基于觀測(cè)資料提取有關(guān)大氣、海洋和陸地等氣候參數(shù)，彌補(bǔ)地基觀測(cè)系統(tǒng)的不足，為氣候及氣候變化預(yù)測(cè)提供基本觀測(cè)依據(jù)。

　　大氣成分測(cè)量非常復(fù)雜，因?yàn)樾枰獪y(cè)量的氣體含量少，變化大。這些氣體通過輻射強(qiáng)迫、化學(xué)反應(yīng)對(duì)地球環(huán)境和氣候造成潛在的影響。國(guó)外衛(wèi)星已對(duì)平流層、中層臭氧化學(xué)和分布進(jìn)行了大量觀測(cè)，對(duì)對(duì)流層的觀測(cè)則很少。平流層有豐富的數(shù)據(jù)，其原因是沒有云以及低的密度和濕度使得臨邊掃描技術(shù)得以采用，便于探測(cè)少量吸收氣體又有良好的垂直分辨率。從目前的氣象衛(wèi)星遙感探測(cè)資料，已經(jīng)可以初步反演大氣氣溶膠組分、含量及部分大氣痕量氣體。

　　對(duì)于雷電業(yè)務(wù)軌道，衛(wèi)星探測(cè)利用衛(wèi)星儀器觀測(cè)閃電，作為遙感雷暴結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)特性及其演變的一種工具。靜止氣象衛(wèi)星的閃電成像儀位于36000公里赤道上空，能觀測(cè)到近1億平方公里范圍，尤其是觀測(cè)站少的地區(qū)閃電信息也能捕獲到。低軌道衛(wèi)星的閃電觀測(cè)儀器，采用近紅外輻射光譜方式，捕獲了全球有關(guān)閃電分布、強(qiáng)度的信息。另外，氣象衛(wèi)星的高時(shí)空、高光譜分辨率資料，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)造成雷電的強(qiáng)對(duì)流單體的發(fā)生、發(fā)展，分析其結(jié)構(gòu)與對(duì)流發(fā)展程度，為閃電預(yù)測(cè)提供幫助。

　　對(duì)于人工影響天氣，衛(wèi)星遙感也可以提供很有價(jià)值的參考信息。通過對(duì)衛(wèi)星資料的定量處理，可以對(duì)云類和云相態(tài)進(jìn)行判釋，對(duì)大氣可降水量進(jìn)行估計(jì)，從而對(duì)人工作業(yè)提供決策依據(jù)。在進(jìn)行人工增雨作業(yè)后，利用衛(wèi)星降水估計(jì)，可以對(duì)作業(yè)效果進(jìn)行評(píng)估。

　　對(duì)于空間天氣業(yè)務(wù)軌道，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)是主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來源。在極軌氣象衛(wèi)星上搭載新一代空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，開展高空大氣電離層的衛(wèi)星全球探測(cè)，探測(cè)參量由原來的輻射帶粒子擴(kuò)展到全球大氣風(fēng)場(chǎng)、密度和電離層濃度;在靜止氣象衛(wèi)星上裝載太陽(yáng)X射線成像觀測(cè)儀、質(zhì)子監(jiān)測(cè)儀、電子監(jiān)測(cè)儀、電位監(jiān)測(cè)儀、磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀，可以監(jiān)測(cè)太陽(yáng)表面活動(dòng)區(qū)、監(jiān)測(cè)同步軌道粒子和磁場(chǎng)等。

　　高空間分辨率、多光譜的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)應(yīng)用領(lǐng)域起重要作用。農(nóng)業(yè)及生態(tài)參數(shù)在空間和時(shí)間都是多變的，只有依靠天基觀測(cè)才能獲得大面積的信息。估產(chǎn)模式評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)和預(yù)測(cè)產(chǎn)量的天基觀測(cè)信息產(chǎn)品有葉面積指數(shù)、陸地覆蓋、火災(zāi)、霜、土壤濕度和日照等。天基觀測(cè)數(shù)據(jù)在煙霧監(jiān)測(cè)，沙塵暴監(jiān)測(cè)，積雪覆蓋監(jiān)測(cè)，海冰監(jiān)測(cè)，城市熱島監(jiān)測(cè)，森林、草原火災(zāi)監(jiān)測(cè)，干旱監(jiān)測(cè)，雪災(zāi)監(jiān)測(cè)、水災(zāi)監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)等方面都發(fā)揮了非常重要的作用。

　　衛(wèi)星遙感既可以直接面向決策部門和公眾，為其提供高品質(zhì)的遙感服務(wù)，同時(shí)又是氣象業(yè)務(wù)軌道重要支撐平臺(tái)，為各條業(yè)務(wù)軌道提供大量衛(wèi)星遙感產(chǎn)品，促進(jìn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的發(fā)展和服務(wù)質(zhì)量的提高。

　　目前，衛(wèi)星遙感在氣象業(yè)務(wù)中發(fā)揮著重要的作用。衛(wèi)星遙感已經(jīng)成為氣象部門開展災(zāi)情監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)區(qū)劃等工作，為政府提供決策服務(wù)的主要手段。在天氣和氣候方面，國(guó)外的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式中衛(wèi)星數(shù)據(jù)的使用率超過90%，衛(wèi)星資料在提高數(shù)值天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率方面起到?jīng)Q定性的作用。

　　具體而言，衛(wèi)星遙感有能力為多軌道業(yè)務(wù)的發(fā)展提供如下產(chǎn)品：

　　天氣、人工影響天氣及雷電業(yè)務(wù)：在提供高質(zhì)量的衛(wèi)星圖像產(chǎn)品的同時(shí)，提供大氣溫濕廓線、大氣水汽總量、云總量、云頂高度、云冰水厚度、深對(duì)流指數(shù)、降水、云風(fēng)矢量、洋面溫度、洋面風(fēng)場(chǎng)、霧、臺(tái)風(fēng)位置與強(qiáng)度、地表溫度、衛(wèi)星閃電定位信息等數(shù)值產(chǎn)品，并進(jìn)行資料同化處理，用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。

　　氣候及氣候變化業(yè)務(wù)：長(zhǎng)時(shí)間序列的衛(wèi)星資料可為氣候與氣候變化業(yè)務(wù)發(fā)展提供連續(xù)可靠的長(zhǎng)時(shí)間序列衛(wèi)星遙感定量反演產(chǎn)品。目前可提供的主要產(chǎn)品包括云參數(shù)、射出長(zhǎng)波輻射、地面入射太陽(yáng)輻射、水汽總含量、降水、氣溶膠、植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、干旱指數(shù)、海面溫度、海冰范圍、海冰厚度、雪蓋、雪水當(dāng)量等產(chǎn)品。

　　生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)：衛(wèi)星遙感直觀、快速、覆蓋面廣非常有利于森林、草原等自然資源調(diào)查和生態(tài)環(huán)境變化研究，衛(wèi)星遙感可提供日照時(shí)數(shù)、生物量、地表溫度、土壤濕度、植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、植被覆蓋度、積雪深度、雪水當(dāng)量、地表蒸散、NPP、地表反照率、比輻射率，以及土地覆蓋變化、荒漠化監(jiān)測(cè)、積雪監(jiān)測(cè)、水體范圍變化、農(nóng)作物估產(chǎn)等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可為農(nóng)業(yè)區(qū)劃、作物長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量預(yù)測(cè)生態(tài)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)演變分析等提供服務(wù)。

　　大氣成分業(yè)務(wù)：衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測(cè)溫室氣體、反應(yīng)氣體和氣溶膠的變化，這些監(jiān)測(cè)結(jié)果可以用于預(yù)報(bào)模式，以改進(jìn)大氣化學(xué)模式預(yù)報(bào)結(jié)果。在大氣成分方面，衛(wèi)星可提供的產(chǎn)品包括：氣溶膠光學(xué)厚度、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。

　　空間天氣業(yè)務(wù)：風(fēng)云衛(wèi)星空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)可以提供粒子成分、高能質(zhì)子能級(jí)、衛(wèi)星輻射劑量、衛(wèi)星表面電位、單粒子事件等監(jiān)測(cè)信息與產(chǎn)品;同時(shí)，通過建立與西安衛(wèi)星測(cè)控中心的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，獲取其他在軌衛(wèi)星空間探測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間天氣分析。