海洋一號D 衛(wèi)星捕捉到南極火山噴發(fā)

劉建強，葉小敏，曾韜，馬小峰，劉金普

(1.國家衛(wèi)星海洋應用中心，北京 100081；2.自然資源部空間海洋遙感與應用研究重點實驗室，北京 100081)

海洋一號C 衛(wèi)星和D 衛(wèi)星（HY-1C、HY-1D）是我國首次形成的上、下午組網業(yè)務化觀測的海洋水色衛(wèi)星，分別于2018 年9 月7 日和2020 年6 月11 日發(fā)射。HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星均搭載了海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀（CZI）、紫外成像儀、星上定標光譜儀和船舶監(jiān)測系統(tǒng)，很好地滿足了海洋水色水溫、海岸帶和海洋災害與環(huán)境監(jiān)測需求，同時可服務于自然資源調查、環(huán)境生態(tài)、應急減災、氣象、農業(yè)和水利等行業(yè)。

2021 年1 月25 日5 時56 分（世界時），HY-1D 衛(wèi)星CZI 觀測到了世界著名的南極埃里伯斯火山的噴發(fā)。埃里伯斯火山及其鄰近區(qū)域、火山噴發(fā)前后時刻遙感影像分別見圖1 和圖2。

圖2 中各時相遙感影像顯示埃里伯斯火山裸露陸地區(qū)域較少，多數區(qū)域被積雪所覆蓋，圖中各遙感影像信息見表1。圖2b 中具有明顯的火山云異常區(qū)，為埃里伯斯火山正在噴發(fā)。影像圖顯示其火山口直徑約500 m，在火山口上方有白色煙霧，火山口外呈現褐色的火山云，火山云分3 段展開，全長20 km 左右，接近火山口的火山云濃密，長7～8 km。圖2 和表1 展示的HY-1C 和HY-1D 不同時相的遙感影像圖還顯示此次埃里伯斯火山短暫的噴發(fā)過程持續(xù)不超過1 d。

埃里伯斯火山位于南極洲羅斯海西南的羅斯島，海拔為3 794 m，為地球最南端、冰雪之中的火山。受衛(wèi)星任務計劃安排、衛(wèi)星覆蓋范圍、衛(wèi)星經過時刻、火山活躍程度、噴發(fā)時刻與時長、氣象條件、空間分辨率等多種因素限制，衛(wèi)星拍攝到南極火山噴發(fā)時刻的概率很低，近幾年來也尚未見到埃里伯斯火山噴發(fā)被國外其他衛(wèi)星捕捉的研究報道。HY-1D 衛(wèi)星在軌測試期間已多次監(jiān)測到包括櫻島、太平洋新島以及千島群島等火山噴發(fā)，但用HY-1D 衛(wèi)星捕捉到南極埃里伯斯火山噴發(fā)還是第1 次，也是迄今首次用國產衛(wèi)星捕捉到南極火山噴發(fā)。

圖1 埃里伯斯火山及其鄰近區(qū)域HY-1D 衛(wèi)星CZI 遙感影像Fig.1 Remote sensing image of CZI on the HY-1D satellite covering the Erebus volcano and its adjacent regions

圖2 HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星CZI 觀測到的南極埃里伯斯火山噴發(fā)過程Fig.2 The eruption of Erebus volcano,Antarctica,monitored by the CZI images on the HY-1C and HY-1D satellites

表1 南極埃里伯斯火山噴發(fā)觀測衛(wèi)星遙感圖像信息Table 1 The information of satellite remote sensing images monitoring the eruption of Erebus volcano,Antarctica

HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星運行以來，CZI 覆蓋南極地區(qū)60°～86°S 區(qū)域的數據上萬景，其空間分辨率為50 m，幅寬為1 000 km，在南極科學考察、南極松島冰川、埃默里冰架的崩解與冰山漂移過程監(jiān)測中效果顯著。通過本次火山監(jiān)測到的數據表明，HY-1C 和HY-1D 雙星組網后，對重點關注區(qū)域可實現每天1 次的監(jiān)測頻次，大幅提升了我國衛(wèi)星對極地和海洋環(huán)境的觀測能力。