气象卫星现已在人类生活中起着重要的作用。它已由单纯的气象观测发展到多学科的综合监测，建立了全球卫星观测系统，成为天气预报业务和大气科学及其相关学科领域重大科研活动中不可缺少的一种观测手段。为此，越来越多的国家正在研制和应用气象卫星，并形成多国间合作的世界性气象卫星网络。

各国概况

美国气象卫星技术在国际上处于领先地位，拥有极轨和静止轨道两类气象卫星。其极轨气象卫星发展经历了试验阶段、第一代业务卫星、第二代业务卫星和现正运行中的第三代业务卫星几个阶段。此外，还有一种主要作为研究与发展气象卫星技术用的轨道试验平台。

目前美国所用的诺阿-I、J极轨气象卫星，载有5通道甚高分辨率辐射仪、泰罗斯业务垂直探测器等，前者可探测高分辨率数字云图，分辨率为1.1公里；后者用于探测大气参数，分辨率是110公里。

90年代前期至中期，美国将发射诺阿-K、L、M极轨气象卫星，它们的主要改进是在探测手段，例如把甚高分辨率辐射仪的第二通道由0.72~1.10μm改为0.82~0.87/μm，增加第6通道（1.57~1.78μm），它和第3通道交替使用，以提高对白天雪和云的鉴别能力，改进对地表生物的监测和对气溶胶的探测能力。

美国静止气象卫星经历了气象试验卫星、第一代业务卫星和正在运行中的第二代业务卫星（GOESD）三个发展阶段。90年代美国计划发射新一代静止气象卫星戈斯I~M（第一颗戈斯 · I已于今年4月13日升空），它们有许多突破性进展，例如，采用类似极轨气象卫星的甚高分辨率辐射仪，在25分钟或更短时间内得到南北纬度60°之间区域的图像资料；载有一个14通道的红外探测器，从而在40分钟内获得3000公里×3000公里范围的资料；携带被动微波辐射仪，借助它的穿透云层特性，可提供新型温湿结构和降水测量资料，以达到进行中尺度天气监视和气候变化研究的科学目的；具有同步摄像、大气探测、资料收集和天气传真广播的“全时”工作能力，每项业务独立受控，而不像现行的戈斯卫星采用时间分享方式。

美国拟于本世纪末发射极轨平台，用于大气、气象、海洋、陆地和空间环境监测等。平台上的主要探测器有中分辨率辐射成像仪（探测云形、洋温、植物分类和长势、污染等）、散射计（洋面风、海浪、洋流）、地质合成孔径雷达（探测土壤湿度、地质资源）、全球臭氧监测仪、地球辐射收支平衡仪等。这些仪器主要用于气象、强对流天气预报和警报、气候、海洋、水文、农业各个方面，其监测和探测功能几乎覆盖了整个地球物理领域，是研究涉及大气、海洋、陆地和生物之间的相互作用的全球变化的最重要的手段之一。

原苏联气象卫星发展有许多与美国类似之处，如卫星上有扫描辐射计、垂直温度探测仪等。但也有独到之处，如装载多光谱探测仪、合成孔径雷达，兼有资源卫星作用。由于地处高纬度的缘故，原苏联只发射极轨气象卫星。原计划拟于今年发射第一颗静止气象卫星，但由于解体，故不了了之。其计划前途未卜。

欧空局（ESA）通过引进美国技术，研究出METEOSAT静止气象卫星，于1977年发射，后又发射3颗。现主要使用METEOSAT3和5，4为备份星。它们于1993年寿命到期，届时由T-MOP系列卫星替换，但性能没有什么变化。1998年将发射第二代METEOSAT，叫MSG，其性能将大为提高。本世纪末也将发射与美国相似的极轨平台。

MSG的分辨率会有提高，并增加大气探测能力，星上主要仪器有红外探测器、微波探测器等。

西欧国土不大而国家多，需要的是短期地区性天气预报，故在发展上走了另一条路子，即欧空局各成员国共同投资，气象资料共享，按实力分工协作；引进美国技术自行研制，有所创新，迅速达到高水平业务应用程度和形成高水平研制能力；重点搞静止气象卫星，所需极轨气象卫星资料靠国际合作途径获得。

由于实力雄厚，法国曾于1970年和1971年单独发射过2颗小型气象试验卫星，用于南半球测风试验。除参加欧空局研制计划外，法国拟于1997~1998年间发射气象/气候任务卫星，用于确定大气的化学和温室效应。

日本于1977年发射了静止气象卫星GMS-1，它由美国休斯公司研制，10%的元器件为日本生产。1981、1984年又各发射一颗，卫星国产化率提高到30%。日本的方针是全盘引进美国气象卫星和地面设备技术，迅速掌握研制技术，气象卫星业务很快达到高水平。现在使用的GMS3和4均满足上述要求。1994、1995年将分别发射GMS5和6，其性能有所提高。

印度多功能卫星具有气象观测功能。1992年7月10日，印度成功发射了自制的第一颗卫星INSAT2A，它是一种气象和通信双功能静止卫星，有可见光通道和红外通道。不过它是窄波束卫星，只为本国服务。

我国分别于1988年和1990年分别发射了2颗极轨气象卫星，获得了高质量的云图照片，捕捉到了锋面云系、温带气旋和台风等天气系统的图像及地形地貌特征、积雪等地表情况。我国还在研制静止轨道气象卫星，以建立完整的气象卫星系统。

未来趋势

气象卫星的日益广泛应用，为其今后的发展开辟了美好的前景。

目前的气象卫星主要有低轨道极地气象卫星和高轨道静止气象卫星两种。前者可在全球范围内进行观测，得到全球的资料，提供中长期数值天气预报所需的数据资料，实现丰富的观测项目和高精度探测，适用于军事侦察、海洋观测和农作物估产等；后者能连续观测，对天气预报有很好的时效，这两者在功能上互有分工，相互补充。

气象卫星上现主要使用两类遥感仪器，一类是成像仪，它的通感光谱波段都在大气窗区，用于透过大气层观测下面的云和地表状况；另一类是垂直探测器，它的光谱波段位于大气吸收带及其边缘，其利用大气在这些波段对光谱的吸收和放射与大气中某些组成成分的含量及温度有关这种性质，通过对些光谱波段的观测反推大气微量组成成分的含量及大气温度垂直分布。

90年代的极轨气象卫星将极大改进星上遥感器，例如，开辟新的遥感波段；提高频率分辨率，增加通道数，通道划分得越来越细，以利于区分不同的遥感对象；提高空间分辨率；发展主动式遥感器，将空间分辨率很高的合成孔径雷达装到卫星上。还将研制极轨平台，开展综合利用，例如，在平台上装载气象、水文、海洋和资源勘查等各种探测器，这样各应用部门在卫星制造、发射、运行等方面可节省大量经费，而且能互相对照补充。

90年代静止气象卫星的发展方向为：①卫星姿态从自旋稳定改为三轴稳定，这样能使对地观测的时间利用率从5%提高到100%，提高星载探测器可见光通道信噪比和红外通道灵敏度，即地面分辨率和温度分辨率高；测风精度由3 m/s提高到1 m/s，太阳能电池输出功率大和星载天线口径大，从而加强资料广播功能和地面气象资料转发功能；数据传输码速率下降，所需传输功率减少，信道带宽缩窄，设备也随之简化；垂直探测和成像可同时进行，使观测时间缩短，天气传真广播也能随之进行，观测区域二维灵活可控，使观测频次相应增加；卫星定位精度高。②改进遥感器，使星上的成像和垂直探测性能达到目前极轨气象卫星的水平，主要是开辟新的探测波段和提高光谱分辨率；提高空间分辨率。③改进资料播发能力，独立进行天气传真，增加数字资料或模糊拟低速资料播发的路数；播发体制从模拟向数字过渡。

以气象卫星为主体的含陆地卫星、海洋卫星等地球环境卫星系统的综合配套是未来气象卫星的另一个特点。一些专用环境观测卫星已逐渐发展成为环境卫星系统中的新品种，它们将补充现有气象卫星的不足，同时促进气象卫星向综合性方向发展。通过环境卫星的综合配套系统，能使人们从大气、陆地、海洋等不同角度以及它们之间的相互作用和联系来研究地球，从而获得关于地球或某个区域诸环境要素间的内在联系和变化的整体概念。目前由多国实施的大规模海洋试验，就是由极轨和静止气象卫星、海洋测量卫星、欧洲地球资源卫星等组成的业务卫星海洋信息观测系统进行的。

在气象卫星探测技术方面，被动微波遥感频段将继续增多，为了进一步提高分辨率，将使用大功率大天线的大型辐射仪。主动遥感设备在极轨气象卫星上逐步得到使用是未来新一代卫星的主要特点之一 ·

总之，气象卫星的发展趋势是进一步完善由静止和极轨气象卫星组成的全球观测系统；继续发展一星多用，研制以气象为主为多种领域服务的综合性应用卫星，配合资源卫星、海洋卫星等对地球环境进行综合监视和勘察，提高天气预报精度和准确度，减缓自然灾害灾情；观测对象向海洋方向扩展，遥感器向种类增多、频段扩展和分辨率提高的方向发展，主动式微波遥感器逐步得到应用；发展极轨气象平台，满足气象、海洋、资源等多方面业务的需要，最终建立由空间平台、极轨卫星、静止卫星组成的多层次对地观测系统。