气象灾害在每个季节都以不同的形式对城市安全造成严重危害，比如冬季冰雪灾害导致电网、公路结冰以及树木倒塌，夏季暴雨灾害导致洪水、山体滑坡，以及因人类活动而频繁出现的大气污染。随着遥感技术的发展，国内外已经将基于太赫兹波的遥感辐射成像技术广泛应用于气象监测工作之中。
遥感辐射成像技术主要依靠辐射计接收被探测空间的辐射能量，进行物体的成像。在太赫兹波段，大气成分中不同微量分子的特征吸收线是不同的，探测成分的浓度，反演出微量气体垂直廓线。利用这种特性，辐射成像技术可实现对微量气体成分及浓度的探测，监测大气中的污染物是否达到对人体造成危害的水平；实现对大气温度的测量，描绘水汽廓线，观察冰粒子的大小形状以及云层状态，预测降水量，对大气和气象实时监测。与可见光和红外成像系统相比，太赫波探测由于太赫兹波穿透力强的特性，受到大气衰减的影响较小，不受烟尘、沙暴和云雾雨雪等物质的干扰，可在能见度较低的情况实现全天时、全天候的监测，对气象灾害预警提供信息支持。相似于光学图像的成像形式使太赫兹波辐射成像技术能实现物体的高清辨识，在气象监测领域具有广阔应用前景。
太赫兹辐射计探测主要分为机载和星载两种形式，机载太赫兹探测是将极化扫描辐射计挂载于各种飞行器之上，获取气象变化发出的极化微波信息。NASA/戈达德航天飞行中心研制的圆锥扫描亚毫米波成像辐射计搭载NASA-ER2飞机验证了太赫兹波对冰云粒子更为敏感，并将目标定位于水汽廓线和降雪率的探测。
图1 风云四号气象卫星
相比于仍处于研制和验证阶段的机载形式，星载形式的太赫兹辐射计探测早已投入使用。1974年，苏联向太空发射了第yi个可用于太赫兹波检测的热辐射计系统，其工作频段为300GHz～5THz。1978年苏联发射的载有高分辨4通道微波辐射计单元的Tiros-N卫星标志着星载平台性能进入稳定期，星载辐射计随着地面的数据接收与处理系统的形成也进入了商业应用阶段。近年，国内外搭载太赫兹辐射计的气象卫星一直处于高速发展的阶段，我国在此领域的整体性能更是达到国际先jin水平。2008年到2013年间中国成功发射的3颗系列气象卫星“风云三号”搭载的探测计覆盖了10.65～183GHz的多个频段，用于对大气温度、湿度、降水量和海平面温度和风速等气象的监测。2016年12月11日，成功发射的“风云四号”卫星（01实验星）（图1）搭载了多通道扫描成像辐射计等4种先jin有效载荷，可对我国及周边地区的大气、云层和空间环境进行高时间分辨率、高空间分辨率的观测，更加精确地提供暴雨、台风等天气灾害的分析和预警等服务。
*内容来源： 1.《太赫兹技术在防灾减灾和安全监测领域的应用》，张红健、刘菲
