在現代氣象監測體系中,相控陣雷達、激光雷達、多普勒雷達等多種類型的雷達相互配合,共同搭建起了一套嚴密且完備的雷達網絡,如同巨大的天網,全方位監測著大氣的變化。
相控陣雷達:能憑借其獨特的電子掃描技術,快速切換掃描角度,實現對特定區域的高頻次觀測。對于快速發展的天氣系統,它可以迅速捕捉其動態,為氣象預警爭取寶貴時間。
激光雷達:可利用激光束與大氣成分相互作用的特性,精確測量大氣中的氣溶膠濃度、云的垂直結構等微觀氣象信息,在空氣質量監測和精細化氣象研究方面發揮著不可替代的作用。
多普勒雷達:通過檢測回波信號的多普勒頻移(當光源與探測器相對運動時,由于多普勒效應在探測器接收端觀察到的一種輸出光的頻率移動的現象),獲取氣象目標的徑向速度信息,對于監測降水粒子的運動、識別風切變等有著顯著優勢,為準確預報暴雨、大風等災害性天氣提供關鍵數據支持。
這些雷達分布在城市、鄉村、高山、海洋等各個角落,它們日夜不停地工作,收集著海量的氣象數據。無論是晴空萬里時大氣中微弱的波動,還是狂風暴雨來臨前氣象要素的劇烈變化,都能被它們一一探測出來。收集的數據會實時傳輸到氣象數據中心,經過復雜的處理與分析,轉化為能指導人們生產生活的氣象信息。
氣象雷達為人們保駕護航的背后,離不開科研團隊的努力攻關。氣象雷達研發專家致力于氣象雷達數據控制與軟件研發。
氣象多普勒雷達對于測量三維風雨云場十分重要。由于雷達硬件結構和觀測理論等因素制約,科研人員要花費大量時間評估不同參數雷達的性能,精心挑選最合適的設備,確保從源頭采集到的數據呈現都足夠精準。
數據采集后,質量控制環節更需要科研人員一絲不茍,耐心處理各類誤差,為后續運算筑牢可靠基礎。這項工作艱巨繁雜,需投入大量精力,在室外的雷達旁一站就一天,室內還有無數挑燈夜戰的日常。
負責天氣雷達數據處理與應用、定量降水估計與臨近預報等研究是氣象雷達研發專家的另一項重要工作。
在水利測雨雷達研發中,面對水利行業特殊需求、傳統差異和復雜地形等難題,科研人員需要聯合水文模型專業人員組建團隊,開展交叉研究,融合多學科知識,持續優化雷達數據算法。
當雷達信號被復雜山地地形遮擋,嚴重影響降水預報準確性時,科研人員參考GIS(地理信息系統)和信息技術的解決手段,創新性引入地理信息數據和機器學習算法,對雷達數據進行修正和補充,成功提高了該地區降水預報精度,推動項目順利完成,為解決水利行業精準預報的迫切需求提供了重要科技支撐。
當臺風、暴雨等災害來襲時,氣象雷達能夠精準捕捉信號,為防災減災提供關鍵數據。近年來,我國氣象雷達研發團隊不斷攻克核心技術難題,研發出高性能氣象雷達設備和先進數據處理系統,為全球氣象事業發展貢獻中國智慧與力量。而這一切的背后,是無數氣象雷達研發專家用智慧和汗水書寫著氣象雷達科研的精彩篇章,我們也期待,在未來,能有更多青少年走進氣象天地,為氣象事業貢獻自己的力量。
(責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游)