不忘初心,用科技挑战极端天气

——中国空间科学学会何杰颖的成长故事

基本情况

姓名:何杰颖

工作单位:中国科学院国家空间科学中心

专业方向:微波遥感技术

简介

  何杰颖,中国科学院国家空间科学中心研究员,中国空间科学学会会员。中科院青年促进会会员,中国科协青年托举工程首届会员(共182名),中国空间科学学会空间遥感专业委员会会员,中国宇航学会会员,JQSRT、RS 杂志审稿人(SCI),国内核心期刊审稿人 (《应用内气象学报》《遥感技术与应用》《微波学报》)。

  研究方向为创新型微波载荷探测技术(论证-设计-研制-定标-应用),如风云气象卫星,微小卫星微波载荷,太赫兹(临边、冰云),深空探测(行星大气探测)。以及微波遥感定量化信息处理技术,涵盖辐射传输(地球大气、行星大气),定标技术(提高定标精度),定量化应用(NWP, 极端天气),国产系列卫星历史数据再定标及微波共性技术研究等。

  自工作以来,一直从事微波(包括毫米波、亚毫米波)被动遥感探测技术与定量信息处理与应用学科方向,在大气定量微波遥感新概念与新技术、微波辐射探测数据定量处理与应用等方面承担一系列重要任务,带领团队争取多项国家及部级项目,包括863、装发预研基金、国防科技创新特区项目、重点研发专项等14项。

  担任风云三号02批微波湿度计(FY-3C/D)定标主管设计师,负责组织开展热真空定标和在轨性能评估工作,首次提出定标源耦合修正模型,有效提高了定标精度。

  作为硕士研究生导师和研究生辅导员,联合指导了9名硕士和博士研究生,以第一作者发表SCI/EI论文18篇,申请专利4项,指导团队联合发表SCI/EI论文14篇。

  曾获中国科学院院长优秀奖、中国科学院优秀毕业生、北京市优秀毕业生等奖项和称号。

  台风、龙卷风、暴雨等大自然的极端灾害天气严重威胁着我们的生命财产安全,每年因台风等灾害带来的损失十分巨大。

  何杰颖小时候偶然在电视上看到台风过后的场面,很多房屋倒塌,公共设施遭到破坏,甚至造成人员伤亡,于是关于台风的各种问题就时刻萦绕在何杰颖脑海里,梦想着长大后研究极端天气的成因,通过科学的手段预测甚至改变天气。

  2015年,何杰颖入选了中国科协的第一批青年托举工程,这是个鼓励我们青年人大胆创新的平台,使她找到了所学专业与极端天气事件研究的结合点。

  利用微波遥感技术对台风、暴雨等极端天气进行预报、监测分析是世界主要航天机构、民用气象和海洋卫星发展的重点。而在微小卫星极为有限的体积、重量、功耗等约束条件下应用微波载荷实现探测精度和分辨率要求,是前所未有的技术挑战。何杰颖选择了微小卫星微波载荷这一具有挑战和创新性研究。

  在导师团队的指导下,何杰颖和她的团队开展了微小卫星微波载荷系统方案设计、关键技术攻关和科学数据反演应用的研究工作。

  微小卫星对载荷的体积、重量、功耗等有着极为严格的约束条件,要求微波大气探测仪器要结构简单、集成度高、体积小、噪声温度低。实现微波大气探测仪小型化,必须克服高精度机械加工这一技术难题。

  何杰颖和她的研究团队根据微小卫星的特点,对微小卫星微波探测科学目标、载荷系统指标进行了论证和关键部件设计、加工、测试,研制出了太赫兹双工器,和我国首个89GHz射频直接检波新体制辐射计,为实现微小卫星小型化太赫兹辐射计的技术奠定了基础,突破了高频率辐射计关键部件依赖进口的技术瓶颈。

  下一步,何杰颖希望利用微小卫星组网,获得高分辨率观测数据,改善现有数据同化模式的不足,以高空分辨率的微波观测亮温数据为输入,结合数值天气预报模型,开发满足极端天气应用的数据同化模式。

  以青年托举工程为“起跳台”经过3年的研究,何杰颖攻破了3项当前星载微波载荷的技术瓶颈,在微波观测资料应用方面,创新性的开发出热真空及在轨运行原型代码,改善了现有模式的不足,完成了型号任务风云气象卫星FY-3C/D微波湿度计定标主管设计师的工作,在轨定标参数自开机之日起沿用至今,且观测数据已被欧洲中值预报中心同化进入数值预报模式。何杰颖也成长为硕士研究生导师,指导了2名研究生,作为第一发明人申请专利 5项,申请并承担了军委装备发展部预研基金、国家**863项目、中欧龙计划等多项国家级和部级项目以及国际合作项目。

  习近平总书记要求广大党员要“不忘初心,牢记使命”。经过3年的成长,何杰颖对“不忘初心”有了更深刻的理解,只要有信念和前进的动力,一切愿望都可以现实。何杰颖将和她的团队沿着这条路继续走下去,用她们的成果为气象预报部门提供有价值的参考,提高台风预报水平,最大限度地减少台风灾害造成的损失,使人们都能安全幸福地生活。