许健民，1997年当选中国工程院院士，是我国气象卫星事业开拓者、见证者之一。他热衷也擅长从复杂的天气现象中破解自然的规律。

　　地球上所有天气表现都是大气和云运动的结果。有各种各样的云，就有各种不同的天气。看清云的变化，掌握它的规律，及时准确地预判雨、雪、冰雹等天气现象，对国民经济、百姓生活至关重要。

　　“我们做观测的人，就是要分辨各种各样的云。”81岁的许健民，看云识天气是他六十年来最重要的课题之一。“我在家里也没事，来就主要是看看图、读读书。”直到今天，退休六年的他，仍然每天回单位“上班”看图。

　　“你看，就在这儿，就这个地方，在冒泡你看见没有？”屏幕上涌动的是天上的云团，这是距离地球36000公里的太空视角拍到的云，就是这些云图让许健民痴迷了大半辈子。

　　艰难起步，开启中国气象卫星征程

　　我国地处季风带，气象灾害频发。1969年初，一场罕见的雨雪冰冻灾害席卷长江、黄河流域，从华东到中南地区，有线通信全部阻断，黄河以南的铁路交通完全中断。

　　那时的中国，绝大部分老百姓根本没听过气象卫星这个词，天气只能依靠地面上每两百公里一个气象站，一天两次发放探空气球所收集的数据来预测，预报的时效性、准确度可想而知。由于缺少准确气象预报，防灾救灾反应滞后，社会损失巨大。

　　这场雪，让中国痛定思痛。

　　1960年，美国率先发射了人类第一颗气象卫星，人类得以太空视角俯瞰地球，用云图预测天气，开启了“太空观云”的新视角。随后，苏联、日本以及欧洲多国先后启动气象卫星研制。

　　1969年1月29日，周恩来总理高瞻远瞩地提出：“要搞我们自己的气象卫星”，并于1970年2月亲自批准中共中央、国务院、中央军委文件，下达了研制气象卫星的任务。

　　1971年，国家卫星气象中心成立，负责我国气象卫星的总体规划以及气象卫星数据的地面接收、处理与应用。

　　这条从无到有的摸索之路，走得异常坎坷。因为研制气象卫星不仅耗资巨大，还需要强大的科研团队和完善的工业基础来支持。

　　在各方面底子薄弱的20世纪70年代，中国风云卫星的研制进展缓慢。1986年，许健民调任国家卫星气象中心主任，全面负责气象卫星的推进工作。

　　此时距离周恩来总理提出要搞自己的气象卫星，已经过去整整17年。第一颗气象卫星尚处于研制阶段，不免引来各方对气象卫星项目的质疑。这无疑给新上任的许健民带来了无形的压力。

　　“我是气象台的，我到卫星中心来了以后，我就到处看，我看了以后我就觉得眼睛一亮。”当时，卫星中心能接收到美国和日本过境卫星发下来的气象资料。

　　无数次埋首云图的许健民看到的不仅仅是云。

　　气象卫星看见了地面，地面状况是国家国计民生的重要信息。

　　许健民从辽阔的云图中看见了祖国山川河流、森林植被。他敏锐地意识到，这些信息里藏着气象卫星广阔的应用前景。

　　许健民当即决定一边尽快推动第一颗卫星的地面系统建设，同时，开始不遗余力推动卫星数据在火灾、水灾等方面的监测服务。

　　许健民的前瞻性布局在不久之后发挥了作用。

　　1987年5月6日，大兴安岭一场特大山火震惊了全国，过火林地面积达到了114万公顷……不了解火情、火势，指挥救援就无从下手。林业部试探性地找到许健民团队。

　　“开始的时候林业部还不相信我们能看见，看了这云图以后，他们觉得这个是对的。这个云图非常非常清楚，在什么地方发火，范围多大”。许健民团队从云图上清楚看到了三条火带，以及火势蔓延的趋势。但当时通信条件很差，彩色的卫星云图根本无法传递到黑龙江防火指挥部。

　　在许健民的建议下，5月8日中央电视台当晚的新闻联播中，播出了气象卫星监测到的大火情况，这是全国人民第一次直观地了解到大兴安岭火灾的范围、程度及发展方向，也为当时各级扑火指挥部制订扑火计划提供了可靠信息。

　　20多天后，大兴安岭山火全面扑灭。气象卫星展示了应用价值。虽然是国外的云图在大火中起了作用，但许健民和团队备受鼓舞，更加坚定了要尽快把风云卫星地面系统做好的信念。

　　1988年9月7日，中国第一颗气象卫星风云一号被成功送入太空，我国气象观测启动“太空视角”。

　　这是风云一号传回的第一幅可见光云图。照片上图像清晰、纹理清楚、层次分明。中国成为世界上第三个有能力独立研制、发射和运行气象卫星的国家。

　　从纷繁复杂的天气现象中，在风起云涌的云图间，许健民练就了一双从复杂中看透本质规律的双眼。 

　　攻克难题，突破静止轨道卫星困境

　　科研之路从来不是一帆风顺，等待许健民的是他职业生涯一场史无前例的考验。

　　在许健民的电脑里，存放着一张特别的云图动画，它看上去并不怎么流畅。

　　这是当时风云二号传回的云图。

　　风云二号，我国首次研制的静止轨道气象卫星，由许健民担任地面应用系统总设计师。

　　它在远离地球36000公里的东半球赤道上空飞行，与地球自转同步。这样一来，相比风云一号在900公里处绕着地球两极飞，一天只“看”中国两次，风云二号的观测效率提高了14倍。

　　但当时，世界上所有静止轨道卫星都存在同样的问题，就是云图动画抖动。“这样的抖是不能接受的”，这种情况下无法确定这块云在哪里，无法确定下雨的具体地点。

　　许健民决定迎难而上，解决云图抖动问题。

　　当时，风云二号云图动画出现抖动问题，许健民给他的研究生陆风布置了一个出乎意料的任务：许健民给陆风开了一个书目，第一本是高等数学，接着是线性代数、解析几何……“我看了可能一两本书，还有五六本没看完，我就去找许院士去了”，陆风觉得这些书跟他们要做的图像定位工作离得有点远。

　　许健民的回应异常坚决：“这里面基本的物理原理是什么，你了解得不够，影响你怎样看问题。你只有把这个理论基础搞清楚了，你看问题才看得清。”

　　在仔细研读过所有资料后，许健民从云图动画无序的抖动中慢慢摸索到了规律。他发现，云图动画抖动的根本原因在于定位有偏差。

　　当风云二号在36000公里太空中一个点一个点地观测地球时，太阳、卫星、地球这三者之间的位置关系一直在变化。所以，当需要将风云二号历时半个小时，观测到的一万行、一万列数据拼成一张云图时，任何一个位置稍有偏差，云图动画就会出现抖动。

　　为了解决偏差，许健民决定从头推导图像定位的数学模型，搞清楚太阳、地球、卫星之间的位置关系。“你要解决这个问题，必须从根本上解决。因此我和陆风一块从基本的数学开始，从解析几何，基本的矢量开始，坐标系，参数系全都搞明白。”

　　这一次，许健民从云图中，看到了卫星与星体间相对运动的规律。

　　在这个过程中，陆风也理解了最初许健民让他重读大学教材的苦心：知其然也要知其所以然。你连推导过程全都做了一遍，即使哪天计算结果异常，因为公式是你自己推的，你也能找到错在什么地方。

　　虽然许健民对解决卫星定位问题有了清晰的目标和思路，但真正验算下来并不那么容易。

　　“在做的过程里头，我和陆风都非常非常迷茫，真的是迷茫。”许健民回忆就像在热带雨林里面找不到方向一样，但是他们有个信念，用数学方法来解决问题，肯定是正确的道路。

　　那段时间，喜欢交响乐的许健民，总会给自己放巴赫的曲子。“巴赫简单，我就欣赏他的节奏。世界上的事情最终都是简单的。”

　　三年多时间，许健民带领陆风、张晓虎等人，用A4纸，5号字，写了满满142页纸的数学公式去重新推导卫星的位置等信息，并重写了所有的定位程序。

　　这是当年许健民的手稿。

　　2001年，许健民团队终于彻底解决了风云二号的定位难题。

　　半个世纪的职业生涯中，许健民参与并见证了我国风云全系列气象卫星地面系统的研制与应用。

　　“中国星”闪耀，气象事业奔赴新程

　　半个世纪，他从繁复的云图变化中，读懂大自然的规律，也从中读出公众所不知的艰辛与智慧。

　　天气瞬息万变，要想摸透这其中的规律，及时准确做出预报绝非易事。“哪一年哪一月的图我全都有。如果哪一天我有事没有来，我来了以后就把数据补上，不能缺，缺了那一天如果正好发生重要的事情了，那你就看不见了。”许健民的电脑里，按天存放着九年来所有的云图资料。

       从模糊卡顿到连续清晰，许健民电脑里存的不仅仅是云图，更是一部中国气象卫星的发展史。

　　如今，一代代气象卫星工作者的接续奋斗下，我国八颗气象卫星在轨运行，为全球133个国家和地区提供卫星数据和产品，为70多个国家提供应急保障服务，卫星接收到的数据也被广泛应用于农林水利、生态环境、交通能源、应急减灾等各领域，成为服务全球的“中国星”。

　　今天，年轻一辈的气象卫星工作者们正在为研制世界上第一颗静止轨道微波卫星努力。遇到困难时，许健民退休后依然每天敞开门的办公室，是他们最好的“充电站”。

       （来源：央视科教、中国科协之声）