2025年11月28日，欧洲空间局（ESA）的首个“侦察兵”系列任务“HydroGNSS”卫星发射升空，这标志着全球对水资源可用性和气候变化对地球水循环影响的认知迈出了重要一步^[1]。HydroGNSS由英国SSTL公司设计建造，获得了英国航天局（UKSA）2600万英镑（约合2.45亿元人民币）的资助。

1、主要技术。HydroGNSS的字面意思是搜寻水源，其核心是一种名为“全球导航卫星系统反射测量”（GNSS-R）的技术。该过程涉及HydroGNSS卫星捕捉来自GPS和伽利略等导航系统的L波段信号。这些导航卫星发射的L波段微波信号在反射到地球表面时会发生变化。HydroGNSS卫星将通过比较这些反射信号与卫星直接从全球导航卫星系统（GNSS）卫星接收到的信号，揭示与水循环相关的特性等宝贵信息。为此，每颗HydroGNSS卫星都携带一个延迟多普勒测绘接收器。该接收器包括两个天线：一个天顶天线，用于跟踪直接GNSS信号；一个天底天线，用于收集反射信号并将其处理成延迟多普勒图。

2、应用价值。HydroGNSS专注于测量与全球水循环和气候变化密切相关的5项基本气候变量，具体观测目标与应用价值如下：

（1）土壤湿度。HydroGNSS将精确测量地表土壤的含水情况。这一数据对于改进农业灌溉规划、提升天气与干旱预报的精度，以及支持洪水预警系统具有关键价值。

（2）冻融状态。将监测永久冻土区的冻结与融化循环。这对于理解气候变化对极地和高原地区的影响至关重要，同时有助于评估冻土融化可能导致的温室气体（如甲烷）释放风险。

（3）地表洪水与湿地。卫星能够绘制洪水泛滥的范围，并监测湿地生态系统的面积与动态变化。此功能将直接服务于防灾减灾的应急响应，并为湿地生态健康评估提供科学依据。

（4）地上生物量。通过观测地表以上植被（主要是森林）的生物量，该任务将帮助科学家更准确地估算全球森林碳储量，从而深化对全球碳循环的理解，为气候变化研究与政策制定提供关键数据支持。

（5）海上参数。HydroGNSS将对全球海洋海面风速和海冰范围进行辅助观测。                                           

（张国太）