在今天的“康妮”带来暴雨之前，今年给“上海宁”们带来了“小小”震惊的台风，非中秋节前的第13号台风“贝碧嘉”莫属了。当台风路径预测与播报频繁刷屏，你是不是想过，是哪个拍下了台风的“影像”？这类“影像”又怎么才能继续预测路径？

在万里高空之上，有一组名为风云系列的气象卫星，他们用全世界与众不同的地球静止轨道红外探测技术，守护着国内的气象安全。

这项技术，

正诞生自上海。

中国科学院上海技术物理研究所（以下简称“技物所”）研究员、风云四号气象卫星干预式大方垂直探测仪（GIIRS）研制团队成员王战虎说：风云四号为极端气候现象预测立下的“汗马功劳”，早已不是首次。早在2018年，第8号超强台风“玛莉亚”到来时，未满“两岁”的风云四号就曾立下大功。当时，“玛莉亚”登陆福建沿海区域，据气象部门的同仁介绍，为了应付台风“玛利亚”，气象局初次启动GIIRS的加密观测，成功达成了15分钟一次对台风目的区的迅速观测，有效发挥了数值化天气预报有哪些用途，提升了对台风路径和中心降雨状况等的预测准确度。对于台风等极端气象灾害来讲，提高一公里的预测准确度，便可以挽回数以亿计的经济损失，更不需要提人民群众的生命健康。

对于风云四号气象卫星能有这么大的贡献，王战虎深感欣慰。“非常有收获感，有一种自己参与了保家卫国的感觉。”王战虎笑着说。

在这个轻松的笑容背后，是找不到红外信号时的苦涩与焦灼，是研制过程中如履薄冰的紧绷，是像送别“女儿”一样看着卫星发射时流下的饱含欢欣与不舍的泪水……

探寻红外“灯塔”：风云四号怎么样精确预测台风路径？

“干预式大方垂直探测仪是一台工作在太空能给地球大方做“CT”的探测仪器， 这台仪器最大的特征是它能对大方进行精确的三维探测，”王战虎说道，“大家就像给大方做了一个CT，通过层层断层扫描，精确捕捉不同高度的温度、湿度等信息。”通过这种新型的探测方法，仪器可以为气象部门提供了更精准、更详细的的数据支持，尤其是在台风路径的预测中发挥了要紧用途。

这项技术的达成并不是一帆风顺。仪器的核心部分红外干预仪是达成三维探测的重点，它的任务就是捕获大方层的红外干预信号。但刚开始这个信号并困难找到。回想起那段艰难的时光，王战虎坦言：“光探寻这个红外信号，大家就花了非常长的时间，就像在黑暗的大海上航行，找不到一个灯塔。”

对于初入这一范围的研究职员，红外信号犹如海市蜃楼般很难捕捉。信号肉眼不可见，只能通过设施转化成电信号，并通过示波器显示出来。那段时间，团队日夜奋战在实验室里，直到最后一点点逼近目的。他们没现成的经验可参考，国内外的文献也极为有限。在刚开始的几年里，干预仪研发团队只能通过持续的试错和探索来探寻方向。

“但灯塔是有些，在科学上面是成立的。”王战虎说这话时，语气坚定。尽管开始的时候还看不到目的，但他们一直相信，只须理论成立，结果终会浮现。这份执着支撑着他和团队，“有一天晚上，我梦到我找到了干预图，梦见自己终于做出来了。醒来后，我告诉自己，必须要梦想成真。”

王战虎了解地记得，2005年十月的某个深夜，他和团队终于在示波器上看到了期待已久的红外信号曲线。当那条微弱的信号线出目前屏幕上时，所有人都激动不已。“那一刻，大家找到了那个‘灯塔’！这是近五年的努力，换来的结果。虽然最初信号非常弱，但通过不断调整，大家渐渐把它调得更明确。”王战虎说道。

找到红外干预信号只不过万里长征的第一步。要想让这台仪器发挥用途，还需要保证极高的精度。红外干预信号的捕捉只能在一个极小的地区内完成，任何偏差都会致使信号丢失。”微米的偏差，信号就没了。”而微米不过是毫米的千分之一。

在设施调试过程中，团队遇见了无数小挫折，任何一个小失误都大概导致大问题。王战虎曾遇见过一个小螺丝的松动，致使整套设施调试失败的状况。“大家需要很看重每个细节，由于任何一个小失误都大概拖慢整个进度。”这个时候，团队需要细致剖析问题是什么原因，举一反三，防止类似的错误第三发生。

这种高精度的需要让每次实验都如履薄冰，每次调试，都是在微米之间的战斗。“失败是正常状态，要紧的是从中吸取教训，防止重蹈覆辙。大家常常说，吃过的亏不可以再吃第二次，”王战虎笑着说，“科研需要坚持，更需要从每次失败中成长。”“在科研的道路上，大家工程师要有梦想，要为之努力，要坚持不懈。”王战虎说。

这份执着，终于帮助他们将红外干预仪推向了成功。王战虎和他的团队，用他们的“灯塔”照亮了将来的天气预报。现在，这台仪器可以为气象部门提供高精度、高频次的三维大方观测数据，为气象预报提供了有力支持，有效提升了预报的准确度和时效性。

远嫁的“女儿”：

风云四号背后的十五年坚持

2016年12月11日凌晨，风云四号A星在西昌发射升空。山腰间的空气冰冷而清冽，但王战虎心里热血沸腾。站在人群中，他抬头看着夜空中升起的火箭，心中五味杂陈。“就像嫁女儿，”他眼角泛起泪光，“毕竟是自己亲手参与研发的卫星，目前它要飞向36,000公里外的太空，不会再回来。”王战虎从2001年开始参与风云四号的研制，十五年的时光倾注在这颗卫星上，像是培养一个孩子一样，小心翼翼地照顾它、健全它。对他来讲，这不止是一次卫星发射，更是一场和“女儿”的告别——一场远嫁后的牵挂与不舍。“当火箭点火升空的那一刻，真的是热泪盈眶。既期望它能为国家贡献力量，又担忧它能否‘在外面’顺利‘生活’。就像把孩子送出家门，总有万分牵挂。”他笑着说。

作为全球第一颗具备静止轨道大方三维探测能力的卫星，风云四号A星承担着要紧的使命。然而，距离地球36,000公里的静止轨道与太阳同步轨道相比要远约40倍，要保证观测的精度和稳定性，技术上的困难程度不可小觑。

静止轨道的优势在于可以长期盯住某一地区进行观测，具备高时效的优势，但这意味着它需要面对极端的温差变化。“卫星在阳光照射下温度特别高，到了阴影区，温度又骤降，整个温差可能达到上百度。”王战虎讲解道，“为了保证它能持续、稳定地工作，大家需要在不同部件上用精准的热控技术，确保它们在极端环境中仍能保持精确的探测。”正是这类精细的设计与不懈的攻关，才让风云四号可以在太空中实行长期的监测任务。

然而，科研并不是一帆风顺。在过去的十五年中，王战虎常常不能不牺牲个生活活，把大多数时间都奉献给了实验室。为了确保每个重点环节不出纰漏，他时常加班到深夜，甚至错过了与家人团聚的要紧时刻。谈起这一点，他无奈又歉疚地笑了笑：“有时感觉时间都是‘偷’出来的。去年女儿生日时，我只能匆匆回家吃了顿饭，陪她吹了蜡烛，晚上8点就又赶回单位继续工作。”

这种“偷感”让他对女儿满是愧疚，但他深知，肩上背负的责任没办法放手。当被问到是不是曾想过舍弃，是不是也有过“躺平”的时刻。王战虎讲了一个冷笑话：“有过想躺一躺的时候，那是真的躺在床上睡一会儿。不是心态上的摆烂。科研有责任在身，大家需要把这份责任承担到底。”

在科研的道路上，也历程过无数次挫折，但每一次，当他看到那一点点的期望，他就没办法放下。他形容这种“上头”的感觉“就像打游戏打到重点时刻，只想把眼前的关卡攻克。假如停了，再回头可能又要从头来过。”

对王战虎来讲，十五年的坚守、克服无数挑战和牺牲个生活活，都是为了看着这颗“卫星女儿”在太空中稳稳“站住脚”。在王战虎心中，牵挂从来不会消失。它将在36,000公里外的太空，守护着地球，为国家贡献我们的力量，而王战虎及团队则将继续为下一项国家任务贡献力量。

中国科学院里的“工程师”：

大工程是大科研的“一体两面”

2000年前后，美国、欧洲、中国三方几乎同时起步地球静止轨道的干预式大方三维探测技术的探索，但美国的研究工作由于技术困难程度大中途夭折了，而欧洲的地球静止轨道干预探测卫星发射时间也多次延后，现在只有中国真的将它工程化应用，并“接二连三”地上天投入用。“大家国家以举国体制的方法，对这一项目进行有组织的科研攻关，投入很多的人力、财力、资源，组建团队、引进人才、建设实验室，这类都给了大家很大的支持。”王战虎说道，也正是如此的体制机制，为大家团队的基础科研与工程化探索提供了保障。

大工程不能离开大科研，王战虎习惯称呼自己为中国科学院里的“工程师”。“科学理论让大家得以向上拓展，而工程技术则支撑大家向下落地达成。在大家卫星载荷的实质研发中，科学与工程总是分不了家。在大家这，是要全链路去走的。”王战虎形象地说道。

很多时候工程上出现问题，也需要去探寻科学理论来提供解决方法，但假如把科学家和工程师区别得太了解，那样就比较容易导致割裂，“其他的人对你的工程系统有时不是非常知道，所以你需要对自己做的系统多知道，尽可能可以把控全方位，如此才能够帮助大家整个系统的达成。”

在大学毕业时，王战虎就来到了技物所工作，而在工作中，他渐渐意识到自己在常识上“不够用”，于是果断选择在技物所继续读研、读博，毕业后又继续从事有关工作。让自己学的多一点、再多一点，这既是为了链路上的交流明确，更是为了一份肩扛国家责的使命与紧迫。

“做综合性载荷的工程师，常识面真的需要宽一点，责任心也必须要强，任何一个粗心都可能产生重大的责任事故与损失。”王战虎说道，“大家常常提到‘如履薄冰’，事实上做国家项目就是如此，像在冰上滑，一直得很小心、很认真，不然就容易跌倒。”

王战虎深知，做科研肯定是一个学无止境的过程。“人的常识就好比一个圆圈，圆圈里面是已知的，圆圈外面是未知的。你了解得越多，圆圈也就越大，你不了解的也就越多。科研的道路永远没尽头。”这种不断学习、不断拓展常识范围的精神，支撑着他走在国家项目的前沿，也勉励着他在肩负责任的同时，一直维持对常识的渴求与敬畏。

风云四号气象卫星2016年发射第一颗，2021年发射第二颗，预计明年将会发射第三颗……时间在收紧，任务在逼近。伴随国家需要、年代呼唤，中国会有愈加多的风云系列卫星上天，对于王战虎与他的团队而言，忙碌是正常状态，愈加忙碌则是趋势——伴随AI、云数据、大模型等新方法新办法的不断涌现，在气象方面对于数据的精度、深度、广度与实时性，都有着愈加大的需要，“革新是没标准化的，大家不会原地踏步，完全重复已经做过的东西，而是不断在改进与提升。”王战虎说道。

“我在看巴黎奥运会的时候感触非常深，奥运精神和科研非常像：更快、更高、更强，大家对仪器的需要则是更快、更高、更准。”王战虎笑着说道，假如奥运精神是奋力冲破人类体能上的极限，那样他所做的科研，便是突破我们的认知极限，不断创造新的记录。

2023年，王战虎获评上海杰出工程师，在他看来，这份称号不是他个人的荣誉，只不过自己有幸代表了团队获得。“成就是大家团队与研究所每个人合力贡献出的，这既是对大家的勉励，同时也是对之后工作的一个鞭策。”

大国重器，不能离开团队的通力协作。在技物所，他们有一个叫做“干预仪family”的微信小群，此前王战虎的导师、团队的主心骨，华建文研究员还未退休时，就像一个大伙长，而团队里的大伙则相互关心、相互帮助彼此的学习生活，“做好这一件事情是大家一同的责任。”

二十多年来，接力棒代代传承，现在更年轻的一辈已勇立潮头。王战虎介绍道，现在，团队中有超越1/3的成员是“九零后”，非常快，又会有更年轻的“零零后”加入进去……江山代有人才出，王战虎期待着这类年轻工程师们可以用更革新的思维，为红外干预仪事业注入源源持续的新动能。

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