氣象綜合觀測中L波段雷達(dá)作用研究

羅宏峰?黃燕

摘 要：氣象綜合觀測是氣象科學(xué)和氣象服務(wù)不可或缺的重要組成部分，而L波段雷達(dá)是氣象綜合觀察中高空觀測的主要方法，在氣象綜合觀測中個，通過有效的實施L波段雷達(dá)觀測，使觀測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，從而為盡早發(fā)現(xiàn)突發(fā)氣象災(zāi)害，預(yù)估預(yù)測氣候和氣候變化，以及對重大氣象災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行評估等提供幫助，而且對航空、航天都具有一定的氣象綜合觀測保障。

關(guān)鍵詞：氣象綜合觀測；L波段雷達(dá)；作用

Meteorological integrated observation in the l band radar role research

Luo hongfeng Huang Yan

Abstract：meteorological integrated observation is meteorological science and meteorological service indispensable of important part， and l band radar is meteorological integrated observation in the high observation of main method， in meteorological integrated observation in the a， through effective of implementation l band radar observation， makes observation data more accurate， to for as soon as possible found burst meteorological disaster， estimates forecast climate and climate changes， and on major meteorological disaster risk for assessment， provides help， and on aviation， and Space has a certain meteorological observation protection.

Keywords： meteorological observation； L-band radar； effect

1 氣象綜合觀測中L波段雷達(dá)的了解

氣象綜合觀測是人們認(rèn)識大氣現(xiàn)象，掌握大氣變化規(guī)律，有效開展天氣預(yù)報的重要手段，隨著科技時代的到來氣象綜合觀測也由原來簡單的地面觀測、生物觀測、高空觀測，發(fā)展到地基、空基和天基的全方位觀測，從而使氣象綜合觀察數(shù)據(jù)和精度更加全面準(zhǔn)確，為天氣預(yù)報、氣象預(yù)警以及預(yù)防自然災(zāi)害提供幫助，在氣象綜合觀測中，采用L波段雷達(dá)進(jìn)行高空氣象觀察已經(jīng)成為世界各國普遍使用的一種氣象觀測方法，目前L波段雷達(dá)是我國氣象綜合觀測中高空觀測的重要組成部分，是一種較為先進(jìn)的高空探測雷達(dá)，采用的是近程測距技術(shù)，使近程測距范圍在100米內(nèi)，因此其探測精度較高，特別是L波段雷達(dá)是以秒級觀測的，因此比傳統(tǒng)上使用的分鐘觀測數(shù)據(jù)更加細(xì)密，這對于更精準(zhǔn)的判斷大氣氣候情況尤為重要，針對地方基層氣象觀測來說L波段雷達(dá)彌補了氣象綜合觀測中高空觀測的不足。

我們知道氣象綜合觀測是針對大氣圈、水圈及生物圈等五大系統(tǒng)的綜合觀測，是利用物理、化學(xué)、生物等多學(xué)科連續(xù)不間斷的長期觀測，從而得出氣候變化的一半規(guī)律，為生產(chǎn)經(jīng)營和人民生活提供氣候預(yù)測，而要對大氣圈進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的觀測光靠傳統(tǒng)的氣象觀測是無法得以實現(xiàn)的，因此必須采用高科技的L波段雷達(dá)進(jìn)行實時觀測，使L波段雷達(dá)秒級觀察數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確和全面，從而為氣象綜合觀測提供高空觀測的數(shù)據(jù)。

2 氣象綜合觀測中L波段雷達(dá)作用

（一）具有測風(fēng)作用

前面已經(jīng)提到了L波段雷達(dá)是氣象綜合觀測的重要組成部分，目前全國高空氣象觀測站都已經(jīng)配備了L波段雷達(dá)，從而確保了高空氣象探測的準(zhǔn)確性，L波段雷達(dá)對高空的風(fēng)向、風(fēng)力、風(fēng)速可以進(jìn)行測量，從而能夠有效的提前得出風(fēng)的變化情況，而且通過現(xiàn)代科技手段，構(gòu)建起來的以L波段雷達(dá)觀測為主的風(fēng)廓線雷達(dá)組成的探測網(wǎng)能夠?qū)λ畾膺M(jìn)行更為全面的觀測，實現(xiàn)高頻度的三維測風(fēng)，實現(xiàn)無球高空風(fēng)探測，L波段雷達(dá)的測風(fēng)精度基本可以達(dá)到GPS測風(fēng)水平，高空站的L波段雷達(dá)觀測業(yè)務(wù)還有較大潛力可供挖掘相對于在氣象綜合觀測中采用的其他觀測方法要精確的多。可見L波段雷達(dá)徹底解決了原來只能夠靠地面氣象觀測數(shù)據(jù)以及氣象氣球觀測數(shù)據(jù)來預(yù)測風(fēng)，從而使氣象綜合觀測對風(fēng)的觀測更加準(zhǔn)確，現(xiàn)在已經(jīng)有專門測風(fēng)的L波段雷達(dá)，為天氣預(yù)報等氣象服務(wù)提供幫助。

（二）具有測氣溫、濕度作用

在氣象綜合觀測中，作為高空觀測的L波段雷達(dá)還具有探測大氣溫度、濕度的作用，大氣溫度、濕度會隨著高度的變化而產(chǎn)生不同的折射率，L波段雷達(dá)根據(jù)探測到的不同的異常折射現(xiàn)象，就可以獲知大氣溫度和濕度，同樣的道理還可以觀測到雷達(dá)的探測距離，通過對大氣溫度、濕度的觀測，就可以預(yù)報是否有降雨、降雪等自然現(xiàn)象的發(fā)生，這對于氣象綜合觀測而言是非常重要的。現(xiàn)在我國已經(jīng)有專門觀測雨的測雨雷達(dá)，就是通過對大氣層的溫度、濕度以及氣壓等氣象要素對電磁波的反射作用來進(jìn)行探測，來獲得大氣層中水滴凝結(jié)程度等，從而為氣象綜合觀測預(yù)報提供可靠的雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)。

（三）具有測云層的作用

L波段雷達(dá)不僅能夠有效的觀測風(fēng)向、風(fēng)力以及大氣溫度、濕度等等，而且對于云層也具有觀測作用，通過探測云頂、云底的高度來獲知云層的高度和厚度，從而為氣象綜合觀測提供測云依據(jù)。通過L波段雷達(dá)對大氣云層的觀測，可以提前掌握云層狀況及云中含水量，提前預(yù)測是否有降雨、雷電等天氣等。

3 L波段雷達(dá)應(yīng)用中注意事項與發(fā)展

L波段雷達(dá)在氣象綜合觀測中不僅能夠提高高空氣象觀測的質(zhì)量和精度，而且還實現(xiàn)了觀測的自動化，因此在具體使用L波段雷達(dá)進(jìn)行氣象觀測上需要注意以下幾點。

首先是要保持L波段雷達(dá)的處于良好的正常工作狀態(tài)，要對雷達(dá)的部件，如發(fā)射機、接收機、天線、顯示器等進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，這樣一方面能夠確保L波段雷達(dá)氣象觀測的準(zhǔn)確無誤，另一方面還延長L波段雷達(dá)的使用壽命。另外在放球前要對儀器、電池進(jìn)行檢測和調(diào)試，使其能夠保持最佳狀態(tài)，如：放球前應(yīng)將濕度感應(yīng)片放到高溫活化瓶中15秒，以使其充分活化，在冬季與夏季浸泡的注水鎂氯化亞銅電池水溫是不同的，在裝配探空儀時要最后連接電池插頭等等，這些都需要嚴(yán)格按照L波段雷達(dá)的使用說明書要求進(jìn)行操作，特別是在雷雨天施放探空儀更要對濕度感應(yīng)器的感應(yīng)片加以保護(hù)，不要被雨水淋濕等。

隨著氣象綜合觀測技術(shù)的不斷提高，L波段雷達(dá)也要向新技術(shù)領(lǐng)域邁進(jìn)，對探測儀、發(fā)射機、接收機等要不斷的進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和改進(jìn)，如采用新型材料來提高溫度傳感器防輻射能力和濕度傳感器環(huán)境適應(yīng)能力以及縮短傳感器的響應(yīng)時間。采用數(shù)字化測量儀器，減少地面基值測定以及瞬時觀測的誤差等等。并且使L波段雷達(dá)高空氣象觀測與天基衛(wèi)星探測有機的結(jié)合在一起，使觀測的氣象數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)和全面。

4 結(jié)語

隨著我國氣象綜合觀測事業(yè)的不斷發(fā)展，新一代L波段雷達(dá)高空氣象觀測將以其探測精度高、采樣速率快，使用方便的優(yōu)勢，在氣象綜合觀測中發(fā)揮重要作用，為構(gòu)建綜合氣象觀測系統(tǒng)提供幫助，為提高氣象預(yù)測預(yù)報能力，提升防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化能力做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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作者簡介

羅宏峰（1980-），男，工喀什國家基準(zhǔn)氣候站從事地面、探空綜合觀測，擔(dān)任探空業(yè)務(wù)組長，雷達(dá)機務(wù)員，職稱助理工程師，主要研究方向：高空探測業(yè)務(wù)。