氣象雷達技術在防災減災工作中的運用

徐薇 尼瑪楚多

（1.日喀則市氣象局，西藏 日喀則 857000；2.拉薩市氣象局，西藏 拉薩 850000）

都知道自然災害是無法避免的，很多情況下，自然災害對人們的生活所造成的影響是非常大的，隨著科學技術的不斷發展，加強對自然災害的預防是十分有效的，能夠有效地降低災害對人們生活所造成的影響，所以本文就詳細對氣象雷達技術在防災減災工作中的運用進行了分析。

1 氣象雷達的發展現狀

美國早在20世紀80年代就開始研究天氣雷達，并且在八十年代末開始批量生產，美國當時所研究的全相干脈沖多原普勒天氣雷達主要是應用在風場信息獲取。美國在2000年所布設的NEXRAD網可以加強對災害性天氣的預測，特別是加強對暴雨天氣的預測、龍卷風的預測以及中尺度氣旋的預測。而加拿大在2004年就完成了多普勒雷達計劃，在沿海地區布設了三十多部多普勒，加強對自然災害的預防。歐洲則采取聯合的方式來建立多普勒雷達網絡以及風廓線雷達網，從而加強對天氣預報以及水文模式的評估，加強對自然災害的預防。

2 氣象雷達技術在防災減災中的實際運用

2.1 雙線偏振雷達技術在防災減災中的運用

氣象雷達技術在防災減災中有著十分重要的運用，人們可以通過加強對氣象雷達技術的使用，快速精準地預測氣象情況，加強對自然災害的預防。首先，雙線偏振雷達技術在天氣預測中有著重要的運用，雙線偏振雷達技術主要是對降水的類型以及降水的目標進行分析，通過降水粒子的不同差別而對入射電磁波所造成的不同的極化散射特性，從而對不同類型的降水進行分析和識別。加強雙線偏振雷達技術在天氣預測中的應用，具有眾多的優點，首先，可以提高對降水量測量的準確性；其次，可以有效地區分出冬季時不同的降水類型；第三，可以準確地識別出冰雹的范圍和大小；第四，能夠精準地識別出可能在風暴中出現的閃電；最后，能夠精準地總結出飛機可以結冰的條件。由此可見，雙線偏振雷達技術擁有眾多的優點，加強雙線偏振雷達技術在防災減災中的運用，能夠有效地預防自然災害對人們生活、工作所造成的影響，提前做好相應的防災措施［1］。

2.2 雙基地雷達技術在防災減災中的運用

所謂的雙基地雷達主要是指接收站和發射站的數量是一個或者是多個，能夠以離散的形式來進行配置。一般情況下，雙基地雷達具有兩個以上的分離基地，所以能夠實現從不同角度上來觀測同一地點上的天氣，從而更好全面地獲取三維矢量風場，保證獲取信息的全面性和準確性。雙基地雷達技術可以對天氣進行直接測量，直接測得天氣的反射率、垂直風等各種基本參數，從而借助所測量到的基本參數來推算出天氣的相關參數，比如溫度和氣壓。因為雙基地雷達具有多個分離基地以及多個接收站和發射站，為此雙基地雷達的規模較大，但是雙基地雷達能夠實現自動化操作，不需要投入大量的人力，為此雙基地雷達技術的維護成本是非常低的。

2.3 相控陣天氣雷達技術在防災減災中的運用

加強相控陣天氣雷達技術在防災減災中的運用，能夠有效地提高信息獲取的效率，全面提高雷達探測的能力。一般情況下，雷達都要借助機械掃描機制，而傳統的機械掃描機制要完成十四層的掃描則需要花費六分鐘的時間，這樣的時間和速度，如果是針對變化速度快的自然災害，就無法及時有效地將災害的具體情況反應出來，比如針對于尺度處于中小情況的龍卷風、微下擊暴流等。而通過加強對相控陣天氣雷達技術的運用，不僅可以快速而且可以精準地通過轉換波束的能力，能夠實現在一分鐘內完成所有的雷達掃描，這樣大大地提高了信息掃描的速度，及時有效地獲取大量的災害信息。相控陣天氣雷達技術所使用的陣列天氣主要是由孔徑相同的輻射單元所組成的，使得能夠精準地預測輻射的方向和波束的指向。在發射信息的時候，相控陣天氣雷達技術主要是借助大量獨立的天線單元，而接收信息的時候主要是借助回波信號和接收機，從而更好地獲取信息［2］。

2.4 激光天氣雷達技術在防災減災中的運用

激光天氣雷達技術在防災減災中同樣有著重要的運用，激光天氣雷達技術主要是運用在對大氣的預測中，通過對激光器所發射出來的激光、大氣中所折射的不均勻層以及遇到氣溶膠等大氣粒子后的散射情況進行分析，從而對大氣的物理參數進行分析，比如對大氣的溫度、風速、密度等各種參數進行分析。激光天氣雷達技術的類型有很多，主要是結合激光和大氣作用的方式和探測目的來進行分類。比如米散射激光雷達主要是對大氣邊界層中氣溶膠粒子的光學特性以及邊界層高度的時空分布進行連續性的探測。而差分吸收激光雷達主要是對大氣邊界層中的污染氣體進行探測和分析，如對二氧化氮、二氧化硫等氣體進行分析［3］。

2.5 風廓線雷達技術在防災減災中的運用

風廓線雷達技術主要是運用在大氣測量中，通過向天空發生無線電波，大氣流就會對電波的散射產生回波，然后再對回波進行分析，從而獲取大氣流的基本參數信息，如大氣流中的湍流強度以及運動速度。因為大氣湍流會隨風進行傳播，所以通過獲取大氣湍流的相關信息，從而可以獲取道風的方向和速度信息。風廓線雷達技術可以獲取大氣湍流以及風向的相關信息外，還可以通過無線電探聲系統來測量大氣層中的有效溫度，首先，大氣層中的溫度和聲速有著良好的對應關系，所以通過對大氣層中的聲速測量，可以得出大氣層中的有效溫度，通過聲速雷達天線陣可以對大氣層進行垂直的聲波發射，從而通過對聲波的分析來獲取大氣層中溫度、鋒利、濕度等各個參數的信息［4］。風廓線雷達技術在防災減災中的運用有著諸多優點，如，風廓線雷達技術的時間分辨率和高度分辨率是非常高的，所以能夠準確快速地測量出大氣層的相關信息。風廓線雷達技術主要有三種類型，分別是邊界層風廓線雷達技術、對流層風廓線雷達技術以及低對流層風廓線雷達技術，不同技術所測量的信息是不同，如低對流層風廓線雷達技術主要是對熱帶地區的風以及降雨體系進行測量和分析，從而更好地做好防災減災準備，減少自然災害對于人們所造成的影響。

2.6 星載測雨雷達TRMM/PR技術在防災減災中的運用

星載測雨雷達TRMM/PR技術是日本公司所制造，其發射頻率是131.796g赫茲，能夠觀測的高度在地表以上15千米。星載測雨雷達TRMM/PR技術通過三維降水圖，來對海洋以及陸地上的降水信息進行測量，從而準確地獲取道不同地區的降水分布情況。星載測雨雷達TRMM/PR技術同時還安裝了被動微波圖像儀以及閃電成像傳感器，可以更加深入地對熱帶地區的天氣進行研究，從而加強對熱帶地區自然災害的防災減災。

3 結語

通過運用氣象雷達技術來監測和預測災害性的天氣，能夠及時準確地獲取相關的災害信息，從而提前做好防災準備，降低災害帶來的損失。隨著科學技術的不斷發展，各種氣象雷達技術在我國災害預防中都有著廣闊的前景，但是在實際的運用當中也存在著一定的問題，為此相關的研究工作人員應當加強對當前氣象雷達技術的研究，加強對氣象雷達技術的完善和創新，從而更好地發揮出氣象雷達技術在防災減災中的實際運用。

［1］練學輝，彭芃.日本氣象雷達發展特點及技術現狀分析［J］.雷達與對抗，2017，37（02）：5-9.

［2］馬晨曦.氣象雷達的風電場回波建模與仿真技術研究［D］.天津：中國民航大學，2017.