卫星将成为第一颗全面监测全球风的卫星，终于可以飞行了。经过近二十年的规划，欧洲航天局（ESA）的风神任务定于8月22日从法属圭亚那的库鲁发射。气象学家认为，其数据将大大改善天气预报，因为缺乏详细的风速测量是全球地球观测系统1的最大缺陷之一。
风神号（Aeolus）耗资8000万英镑（5.5亿美元），将使用紫外线激光在最下层30公里的大气中追踪风速和风向2。研究人员已经在飞机上使用了类似的激光来研究特定地区的风，但这将是覆盖整个地球的第一个测风任务。如果风神按计划工作，它的数据将大大改善热带地区的预报，而地球中高纬度地区的预报将提高百分之几。欧洲中距离天气预报中心的气象学家Lars Isaksen说：“渊源听起来可能并不多，但是如果将预报提高2％，对社会的价值将达到数十亿美元。” （ECMWF），英国雷丁。例如，更好的预测可以使人们更好地为风暴做准备。
到目前为止，气象学家已经将来自各种来源的风的信息拼凑在一起，包括气象气球和飞机飞行。尽管科学家可以从卫星测量结果（例如，云层如何移动）推断出风速和风向，但没有卫星可以直接测量风。
挑战性
ESA于1999年选择了以希腊神话中的风之守护者命名的任务。任务项目经理安德斯·埃尔夫文（Anders Elfving）说：“这是一条漫长的道路。”由于建造一个天基激光器的困难，该激光器只能在每个脉冲中产生大约10兆瓦的功率，因此它才到达发射台。除其他挑战外，激光冲击最初会在系统光学仪器上形成一层深色物质。工程师最终向装置中添加了很少量的氧气，以保护仪器表面免受污染，其氧气含量不超过光合作用叶片产生的氧气量。
每秒五十次，风神激光将用数十亿个紫外线光子束破坏地球大气层（请参阅“第一个风标仪”）。这些光子中的几百个将从空气分子和粒子中反弹出来，并反射回航天器1.5米的主望远镜。风神不仅会测量到与反射有关的距离（赋予风的高度），而且还将测量随着分子来回移动而产生的波长的微小变化。
这种“波普勒频移”使科学家能够计算出风速和风向。位于Oberpfaffenhofen的德国航空航天中心的大气物理学家Oliver Reitebuch说：“这不仅比测量返回的信号更具挑战性，”他领导飞机测试了Aeolus技术。例如，该信息将使科学家能够追踪大气中不同高度的不同风速，该信息对于理解正在形成的风暴非常重要，但无法以其他任何方式从全球获得。
风神数据将输入到数值天气预报中，其中国家气象服务将大气条件（例如温度，压力和湿度）纳入其中，以生成未来几天的预报3。不合并风会导致重大错误：在一项研究中，ECMWF在2014年3月对欧洲的一场暴风雨进行了分析，发现，如果他们在几天前获得了太平洋上空风的更好数据，他们的预测就会更准确地预测下大雨4。
预计热带地区的预报将得到最大的改善，部分原因是该地区的天气气球飞行相对较少。在热带地区，风与其他大气因素的联系也不太紧密，这意味着在已知温度和压力等数据的情况下，与中纬度地区相比，在风速和风向上进行猜测要困难得多。
发现
法国图卢兹法国气象局气象机构的气象学家阿兰·达巴斯说，风神激光无法穿透厚厚的云层，因此它将无法穿透飓风等风暴系统。
但是它将能够追踪其他现象，例如撒哈拉沙漠上的尘土飞扬，或污染物流向不同高度扩散。“肯定会做出一些有趣的发现，”科罗拉多州博尔德Ball Ballspace的工程师Sara Tucker说，他从事风的激光测量。
如果Aeolus成功发射，任务指挥官计划在9月开启激光系统，初始数据将在2019年1月底到达，并在4月之前插入预报系统中。目标是在卫星收集到风速后三个小时内提供风速测量。
任务期限为三年。但是，如果风神技术证明是可靠的，它将为将来的测绘卫星铺平道路。世界气象组织瑞士日内瓦全球综合观测系统负责人Lars Peter Riishojgaard说。
研究人员希望后续任务将不需要很长的时间来发展。德比尔特皇家荷兰气象学院的大气物理学家Ad Stoffelen说：“这是在1999年设计的。”“看到它要飞起来，真是令人兴奋。”？/ p>
自然560，420-421（2018）
