湖北省高山新一代天氣雷達站發展現狀及對策

李 力，蔡 宏，金 琪

（湖北省氣象信息與技術保障中心，湖北武漢 430074）

0 引言

隨著多普勒天氣雷達技術的應用[1]，使獲取更多大氣運動狀態信息成為現實，極大地提高了氣象部門對極端災害性天氣的監測和預報能力[2]。目前，利用多普勒雷達技術建成的湖北省新一代天氣雷達站網已日趨成熟，自2000 年第一部宜昌天氣雷達站開建，至2018 年麻城天氣雷達站建成，湖北省內已有9 部新一代天氣雷達完成組網并投入業務運行。隨之而來的雷達保障[3]工作也成為氣象裝備保障體系的重中之重。但由于所有的雷達站都是局站分離運行模式，雷達距離氣象局較遠，給維護保障人員帶來了諸多不便，其中，麻城、神農架、恩施3 部雷達地處高山[4]，綜合保障難上加難。通過長期對湖北全省新一代天氣雷達站的深入了解，以最具代表性和共通性的麻城新一代天氣雷達站為例，分析高山天氣雷達站的發展現狀，存在的問題并探究其原因，提出適合湖北省高山天氣雷達保障工作發展的可行方案，找到適合當地實際狀況與業務工作協調發展的綜合策略。

1 高山天氣雷達站的發展現狀及問題

1.1 麻城高山天氣雷達站發展現狀

麻城位于湖北省東北部，黃岡市北部，長江中游北岸的大別山中段南麓，鄂豫皖三省交界處，北與河南省商城縣、新縣以山脊為界，東北同安徽省金寨縣依界嶺分水。境內主峰康王寨雄踞鄂、皖邊界，是全市最高點，海拔1337.1 m。新一代天氣雷達站位于康王寨主峰，麻城與金寨交界處，占地面積約200 m2，東面有安徽的康王寨林場，北面有河南的黃柏山林場，南面有麻城的獅子峰林場。麻城新一代天氣雷達是湖北省東部地區唯一的S波段雷達，覆蓋范圍涵蓋湖北省東部、安徽省西部及河南省南部地區，是全國新一代天氣雷達網的重要組成部分（圖1）。雷達站所在的大別山區屬于亞熱帶大陸性濕潤季風氣候[5]，多霧天氣，雨量較多，年降雨量多年平均為（1111.2～1688.7）mm，冬冷夏熱，水災、旱災較頻，高溫和霜凍災害近年有增多趨勢。大別山內山脈眾多，山地地形復雜，海拔高差懸殊，冬季雨雪較多，道路通行極為不便。由于地處省界，林場的管理涉及不同省份和部門，給雷達及其配套建設帶來了諸多困難，水、電、通信、道路至今仍未完善。

麻城新一代天氣雷達的維護保障工作主要由黃岡市氣象信息與技術保障中心承擔，出現故障時，與湖北省氣象信息與技術保障中心保持聯系。運行至今，市局技術保障人員多次上山搶修設備，路途中常要克服極端天氣和崎嶇道路造成的風險，才能保障新一代天氣雷達的正常運行。

1.2 麻城天氣雷達站技術保障存在的問題

1.2.1 雷達保障科技人員極度匱乏

科學技術是第一生產力，勞動者是生產力的基本要素[6]。雷達設備出現故障，省保障中心通常要先鎖定故障范圍，才能做到有的放矢，這個過程需要市局技術人員先進行相應測試，以供遠程判斷所需。由于黃岡市局此前沒有新一代天氣雷達維護人員，技術力量較為薄弱，而新一代天氣雷達組成結構復雜，電路種類繁多，對技術人員的電子電路基礎要求較高。現有技術保障人員需要通過長期理論學習和工作實踐才能掌握雷達的工作原理，進而熟悉天氣雷達的相關知識和操作，最終保障雷達正常運行，使之發揮最大效益。

1.2.2 科技認知不夠、缺少現代手段

大別山腹地的康王寨山谷縱橫，溪流交錯，兩側山石如削，溝深莫測，即使晴空麗日，陽光亦很難穿透到溝底。2018 年正月，麻城雷達出現報警后停機，通過與省保障中心的溝通判斷后，確定故障點為發射機燈絲電源。由于山內積雪較深，最后十幾公里車輛無法行駛，只能依靠市局技術保障人員輪換肩扛十多斤重的備件徒步至雷達站，更換后恢復正常運轉。麻城雷達站距離黃岡市氣象局約168 km，開車接近3 h。由于林場內道路狀況不理想，普通天氣時，最后12 km 只有4 驅越野車能上山，并且最后1 km 只能靠人走，搬運儀器儀表十分不便。已通道路也異常顛簸，且兩邊均無防護，雨雪天氣能見度低，危險隱患很大。

1.2.3 維護保養技術細節仍需提高

高山雷達站周圍常年空氣濕度較高，雨雪天氣尤為明顯。進入梅雨季節后，雷達出現因發射機調制器打火而無法開機故障。現場查找打火點后，發現調制器背面高壓線連接處有水珠痕跡，判斷故障為潮濕引起的高壓打火，更換高壓線后雷達恢復正常。高山雷達站受環境影響，值班室地面常有水跡，機房容易受潮，設備帶電運行有隱患。機房內網絡布線多為明線，也有損壞或受潮的風險。同時，天線罩內灰塵長期堆積，給匯流環光電信號傳輸帶來隱患。

1.2.4 跨部門間協調保障亟待加強

高山雷達站地處偏遠，無法滿足基本生活條件，不能長期派駐值班人員。2018 年汛期期間，麻城雷達供電突然中斷，備用柴油發電機緊急啟動。電力公司兩天多的搶修，仍未解決問題，柴油儲量不足以維持長期發電，市局技術人員只能通過費時又費力的人工送油方式保障發電機運轉，直到第五天才恢復正常供電。麻城站的生活用水還不能提供，水源只能滿足維護工作之需；機房電力供應是農用電，沒有保障雷達正常穩定運行的市電；雷達站的手機信號未能覆蓋，遠程交流不便、降低了維護維修的效率。

2 高山天氣雷達站的問題對策

2.1 建設雷達保障科技人才隊伍

發揮新一代天氣雷達的建設效益，不但要有資金保障，還要有技術力量雄厚的人員保障。市州級保障隊伍需要設立專門的雷達保障崗，技術積累要靠不斷地摸索與學習。堅持培養雷達保障科技方面的人才，重視技術人才的教育培訓，加強與其他地區雷達保障的技術交流。此外，還可以選送業務骨干到省保障中心，通過訪問學者、業務培訓、汛前巡檢和汛后維護等方式，參與全省新一代天氣雷達的維護維修工作，以迅速了解、熟悉、掌握雷達的性能和常用維護維修方法，構建省市一體的雷達保障體系。

2.2 提高對雷達科學技術的認識

高山天氣雷達站基礎設施條件差，工作環境惡劣，保障人員投入精力多，成績卻得不到顯現。此外，不健全的科技創新機制也容易影響人員的工作和創新積極性。在技術理論研究方面，需要有相應的資金和人員支持，積極宣傳雷達保障業務的新技術新成果，提升行業對雷達保障科技方面的認識，為保障技術發展注入新的活力，全面調動技術人員的積極性、主動性、創造性。

2.3 充分利用現代化的保障技術

高山天氣雷達站的日常維護工作中，相當多的故障現象只需要重啟雷達系統就能恢復正常，但距離遠、路況差，加上復雜的天氣狀況都使得整個重啟流程費時費力，常常在緊急的時候不能發揮天氣雷達的工作效益。由省保障中心開發的新一代天氣雷達遠程控制系統[7]，實現了遠程控制雷達機房內所有電子設備的物理開關，并將操作權限下放至各級雷達保障部門。同時運用省級雷達維護維修平臺和高清視頻監控系統等現代化手段遠程指導，配合臺站技術人員快速精準地定位雷達故障點，使故障恢復時間大幅縮短，盡可能減小對氣象業務的影響，提高保障效率，節省保障成本。

2.4 堅持維護保養加強外部協調

要想故障出得少，維護保養少不了。對于必須上站操作的周、月維護，市局雷達保障人員基本的測試和維護工作必不可少。對于高山雷達站存在的潮濕問題，需在機房和天線罩內加裝除濕設備[8]；灰塵問題，需定期清理雷達機柜和伺服系統關鍵部位；布線問題，需盡可能減少明線保持機房整齊有序。同時結合當地實際情況，因地制宜，加強與外部門之間的溝通協調，使高山雷達站面臨的水、電、通信、道路等關鍵問題逐步解決。

3 結語

高山新一代天氣雷達站比普通雷達站面臨更多問題和困難，對于存在的問題要長遠規劃、科學管理，分步驟解決。既要保障安全不留隱患，也要保障設備長期穩定運行，需要在人員、認識、技術及外部因素等方面協調統一發展，通過實踐和理論地不斷學習與探索，并借助現代化技術手段，才能真正走上符合高山雷達站特點的可持續發展道路。