206 微信

微信开机画面背后的摄影大神，就问你服不服！

9月25日，所有人好友圈刷屏的消息是微信要更换三天开机启动画面，将着名的蓝色弹珠（The Blue Marble）替换为我国风云四号A卫星拍摄的一张照片。这绝对是近年来最成功的一次航天科普了，覆盖的人群恐怕超过了9亿用户，那么这两张图到底有何玄机？

更换前后对比图

替换的就是这个不同的地球背景，我们来一一解答。左图是微信几年来一直坚持用的，它的原图如下，

蓝色弹珠原图

1972年12月7日，人类历史上耗资最大的航天探索项目阿波罗计划进入收官之战。最后一个任务阿波罗17号顺利升空，在环绕地球约两圈后开始飞向38公里外的月球，离开近地轨道的1小时54分后，飞船距离地球约45000公里，飞行乘组（原作者已经不可考）拿出相机拍下了这人类历史上最早也最完美的地球照片。

那天整个地球与太阳、飞船之间的角度达到了最完美的状态，飞船拍下了地球“倒着”的照片，后来为了符合大家的普遍认知习惯，人们便将它“正”了过来。

阿波罗17号使用了一个全新的登月轨道，且几乎完美拍下了太阳照亮地球的一面，单张照片覆盖了地球近44%的表面积，也正因如此把它叫做世界上最完美的地球照片一点不为过。这么远的距离、这么独特的角度、这么大的照亮面积，都是不可能再复现了。

之前国内有考试题考过这张图反映出来的大致月份，其实答案很简单：画面中心在非洲南部和马达加斯加岛中间的海上、且整个南极几乎被全部照亮，这意味着太阳直射点在南面、南极处于极昼状态、地球处于北半球接近冬至的时间段，猜12月总没错的。

风云四号拍下来的照片，左图来自6月，右图来自12月

从这两个图可以明显看出，我国的风云四号是“静止”在赤道上空的，图片的中心位于马六甲海峡附近。事实上，风云四号是一颗地球静止卫星，它运转在距离地球35786千米高的赤道上空，恰好实现了轨道周期就是一天24小时，于是从地面观察时仿佛永远“静止”在那里一样。

左图就是本次开机画面替换而来的图（当然微信用的经过ps调亮调色了），可以看到北半球明显发亮南半球（尤其是南极）暗淡，因此可以推测是北半球接近夏季；而右图可以看出南半球明显发亮而北半球暗淡，可以大致推测是北半球进入冬季。

地球静止轨道覆盖的地球表面积示意图

正所谓站得高看得远，地球静止卫星的拍摄极限是南北极各自81度，地球表面积覆盖极限是42%左右。

总结而来，蓝色弹珠的地球表面积覆盖比例（44%）比风云照片（42%）略高、且因为阿波罗17号登月轨道特点根本不可能再复制，而风云照片由定点拍摄而来、相当于在不考虑云图和光照变化时每天拍的大背景都是一样的，可以一天24小时监测地球的动态。

风云四号带来的24小时变化

但你要认为风云气象卫星的功能就是这样而已，那就大错特错了，事实上风云气象卫星展示的这张照片只是小试牛刀而已，它的功能远远不是蓝色弹珠的作者—一台哈苏相机—所能对比的。

相信大家都看过风云雄霸天下这部电视剧，那这里我就为大家揭秘一下风云系列卫星到底如何雄霸天下：

1、独特的卫星星座

本次微信新照片的作者是风云四号-A卫星，顾名思义还有风云一、二、三号，它们的分工策略是：一和三离近了看，它们飞在近地的极地轨道，大概每隔一个半小时就飞行地球一周，拍的清楚分辨率高；二和四离远了静静观察，它们定在赤道上空，每时每刻盯着固定的背景看，发生一丁点的变化就能察觉出来。

虽然编号为风云四号，并不意味着风云系列仅有4颗卫星，事实上风云一号就有4颗、风云二号有8颗、风云三号有3颗，风云四号现在仅有A星升空，到未来也会补够4颗。

风云系列卫星轨道分布图

可以看到，风云系列是个高低搭配、功能复杂的庞大卫星系统。

2、风云的可见与不可见

中国人自古就有说法：天有不测风云。事实更是如此，在庞大的电磁波体系中，人类肉眼可见的仅仅是极小一个区段，但并不代表肉眼不可见的微波和红外波就没有意义了，要预测天气、灾害等变化就必须对它们进行综合分析。自然，能覆盖的频带越宽就证明能力越强。

我国风云四号卫星是目前这个风云系列最高大上的卫星，也是世界上与欧美共处第一梯队的同类卫星。如果说生活中咱们看到的白色是由赤橙黄绿青蓝紫七色组合而来，那么风云四号就是把从可见光到最长波的红外线分成了14种层次再组合为我们看到的最终图像，其中每一个层次都包含了不同的信息，比如它的短中波红外区段可以轻易识别出雾霾的发展情况。

而当闪电发生时，它也可以轻易地每秒钟拍出500张照片来，别眨眼（0.2秒），眨一下之后100张照片就拍出去了啊。