丁雷：研制气象卫星“眼睛”的最美科学家

丁雷在实验室

“我国风云卫星研制经过几代科技人员的不断努力创新，实现了从无到有、从弱到强，从跟跑到并跑再到部分领跑的跨越。”10月12日，获评2020年上海市最美科技工作者称号的中国科学院上海技术物理研究所所长丁雷讲述了他的科研故事，“能把毕生所学为国家所用，就是最美的科研人生。”

如今，我国已成功发射17颗风云系列气象卫星，7颗在轨运行，成为世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家和地区之一，逐步实现了对大气及地球多圈层系统全球化、精细化综合探测能力，气象卫星综合性能达到世界先进水平。

1997年，中科院院士、中科院上海技术物理研究所研究员匡定波就提出，应该发展干涉式大气垂直探测仪。这种利用傅立叶变换原理的探测仪，可以为大气做“超级CT”——把大气从地面开始“切片”，测出每一层的温度、湿度等数值，为灾害性天气监视和大气化学成分探测服务。

这是一块“难啃的硬骨头”。美国2006年由于技术和经费原因搁置了研发静止轨道干涉式大气垂直探测仪的上星计划；欧洲计划的第三代静止轨道气象卫星原计划2014年发射，后又延期至2020年。

“实现我国的空天遥感探测技术从‘跟跑’到‘并跑’，并向‘领跑’跨越的机遇摆在我们面前。”丁雷说，既然要啃硬骨头，就挑最难的尝试，研发团队就此认定了目标。

2016年，我国成功将“风云四号”A卫星送上太空。由丁雷主持研制的干涉式大气垂直探测仪和多通道扫描成像辐射计一起促成我国地球同步轨道气象卫星成功实现跨代升级。尤其是干涉式大气垂直探测仪，在国际上率先于36000公里轨道高度实现对大气高精度高光谱垂直探测，填补了静止轨道三维精细遥感的技术空白，比美、欧领先五年以上，实现国际领跑。当中国的大气探测仪开始提供全球独家数据时，美国的研发队伍尚未重新聚集，欧洲的仪器升空时间也一改再改。成为本领域的翘楚并引来国际同行主动索要数据，丁雷说“这种感觉挺好的”。

为第二代极轨卫星“风云三号”D星配置新升级的中分率光谱成像仪，是这个团队另一项引以为傲的成绩。

丁雷团队在高灵敏度探测、全谱段星上实时定标提高定量化性能、多光路低温光校等技术上实现了新的创新和进步。仪器可以通过250米可见光近红外通道，每日无缝隙获取全球真彩色遥感图像，并成为了世界上首台可获取全球250米分辨率长波红外分裂窗区资料的成像仪器。这样的技术提升可以实现云、气溶胶、水汽、陆地表面特性、海洋水色等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演，为精确解开中长期“天气方程”提供独家中国数据。

在项目预先研究时期，团队主要负责人的平均年龄仅30岁。20多年已过，所有核心岗位设计师仍坚守着“用最好的科技成果为国家需求服务”的初心。回顾20多年风云路，丁雷认为，是研究所的信任给了“初生牛犊”们无穷的干劲。

“实干见物，是上海技术物理研究所一直传承的朴素所风。” 丁雷介绍说，在旷日持久的技术攻关中，为了赶上国际最高技术水准，每个方案被推翻三四次是常事，甚至整套设计方案被推倒重来。为了按进度完成任务，团队中的每个人几乎都在实验室备了折叠椅和被子。尤其当技术上有了较大的创新，需要做更多试验来确认验证产品可靠性时。

能够在全国人民每天都关注的天气预报中有自己的贡献，丁雷觉得特别自豪。他要带领团队挑战的下一个项目是二氧化碳监测仪，“这对于我国在全球碳排放上争取更多话语权，具有重要意义”。

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