來源:市場資訊
(來源:中國氣象局)
6月30日8時,天津市氣象局處于雷雨大風(fēng)三級應(yīng)急響應(yīng)狀態(tài)。此次天氣過程中,全市5部 S波段雷達(dá)與13部 X波段雷達(dá)組成的大小雷達(dá)協(xié)同觀測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)S波段與 X波段每3分鐘一次、相控陣?yán)走_(dá)每1分鐘一次的聯(lián)合探測。同時,風(fēng)云四號 B星以分鐘級頻率持續(xù)監(jiān)測對流云團(tuán)的發(fā)展演變。衛(wèi)星“俯瞰”與雷達(dá)“瞄準(zhǔn)”相互配合,既把握大范圍天氣態(tài)勢,又不遺漏局部細(xì)節(jié)。高頻次、多角度的觀測數(shù)據(jù)實(shí)時匯入預(yù)報員工作平臺,為災(zāi)害性天氣監(jiān)測預(yù)警提供了堅實(shí)的信息支撐。
這套大小雷達(dá)協(xié)同、星地協(xié)同聯(lián)合觀測體系,正是當(dāng)前我國氣象觀測從“各自看”走向“握指成拳”的一個生動縮影。今年以來,京津冀、四川、海南、湖南等多地已先后在實(shí)戰(zhàn)中驗證了協(xié)同觀測的關(guān)鍵作用。目前,星地協(xié)同觀測技術(shù)已在全國17個省份部署業(yè)務(wù)試運(yùn)行,累計接入140余部新一代天氣雷達(dá)和190余部 X波段雷達(dá)。
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6月30日晚至7月1日凌晨,江西省景德鎮(zhèn)市出現(xiàn)新一輪強(qiáng)降水天氣過程。為科學(xué)防范應(yīng)對暴雨災(zāi)害風(fēng)險,江西省氣象局緊急調(diào)度首席預(yù)報員、調(diào)派移動式 X波段雙偏振雷達(dá)應(yīng)急車趕赴景德鎮(zhèn),與市氣象局開展聯(lián)合值守,全力開展強(qiáng)降水監(jiān)測預(yù)報預(yù)警服務(wù)。 移動式 X波段雙偏振雷達(dá)應(yīng)急車具備高分辨率探測能力和機(jī)動靈活等優(yōu)勢,能夠精準(zhǔn)捕捉中小尺度天氣系統(tǒng)。其中,雷達(dá)天線實(shí)時采集探測回波信號并傳輸至接收處理系統(tǒng),同步生成雷達(dá)回波實(shí)況產(chǎn)品,為預(yù)報員精準(zhǔn)研判降水發(fā)展趨勢、高效發(fā)布預(yù)警信息提供直觀可靠的數(shù)據(jù)支撐。 拍攝:劉源福 文:曾楊 鄧敏佳
大小雷達(dá)筑牢監(jiān)測精密防線
在我國氣象雷達(dá)“家族”中,S波段和C波段雷達(dá)是當(dāng)之無愧的“主力軍”。目前,我國已建成280余部新一代天氣雷達(dá),整體技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。這些氣象雷達(dá)探測距離遠(yuǎn),以 S波段雷達(dá)為例,最大探測距離可達(dá)460公里,定量探測半徑為230公里,受強(qiáng)降水信號衰減影響較小,可大范圍有效監(jiān)測各類災(zāi)害性天氣。
X波段雷達(dá)則與之形成有效互補(bǔ)。該類型雷達(dá)體積小巧、部署靈活,探測距離通常在70公里至150公里之間,可針對關(guān)鍵區(qū)域和低空范圍進(jìn)行精細(xì)化掃描,如同探照燈般對特定部位進(jìn)行精準(zhǔn)探測。兩者協(xié)同,對我國近地面1公里高度的覆蓋率超過54%,其中,S/C波段雷達(dá)立足廣域、把握全局,X波段雷達(dá)聚焦局部、精雕細(xì)琢,形成一張疏密有致、高低搭配的氣象雷達(dá)觀測網(wǎng)。
我國 X波段氣象雷達(dá)約有560余部,主要分為固態(tài)雙偏振雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)和微小型固態(tài)雷達(dá)三類。固態(tài)雙偏振雷達(dá)聚焦低空精細(xì)探測和協(xié)同觀測;相控陣?yán)走_(dá)時空分辨率大幅提升,更擅長捕捉短時強(qiáng)對流天氣的快速演變;微小型固態(tài)雷達(dá)重點(diǎn)填補(bǔ)易發(fā)生災(zāi)害天氣的山川、河谷等特定地形的監(jiān)測盲區(qū)。
星地一體織密氣象天羅地網(wǎng)
大小雷達(dá)聯(lián)動解決了地面觀測的“精度”與“密度”問題,而星地協(xié)同則進(jìn)一步打破了空間尺度邊界。
受自然條件制約,海洋、沙漠、高原腹地的地面雷達(dá)難以密集布設(shè),探測覆蓋相對稀疏。我國風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星持續(xù)獲取大氣遙感數(shù)據(jù),星地聯(lián)合觀測的深化應(yīng)用,正在為氣象觀測網(wǎng)“加密”經(jīng)緯。氣象部門探索風(fēng)云四號 B星、風(fēng)云三號 G星與地面氣象雷達(dá)的深度協(xié)同,構(gòu)建起更為立體的觀測格局。
“開展星地雷達(dá)協(xié)同觀測,通過多觀測幾何視場、多波段,可以實(shí)現(xiàn)針對云微物理特征的高精度立體探測,深化對成云致雨的機(jī)理認(rèn)識,提升對強(qiáng)降雨等災(zāi)害性天氣的預(yù)報業(yè)務(wù)能力和水平。”中國氣象局氣象探測中心(以下簡稱探測中心)主任張鵬表示。
在技術(shù)層面,專家團(tuán)隊聚焦三個方向持續(xù)攻關(guān)——智能調(diào)度方面,迭代升級“AI+風(fēng)險驅(qū)動”協(xié)同調(diào)度策略,強(qiáng)對流識別準(zhǔn)確率從70%提升至75%,實(shí)現(xiàn)觀測資源向高影響區(qū)域的精準(zhǔn)投送;星地聯(lián)合預(yù)警方面,探測中心聯(lián)合國家衛(wèi)星氣象中心(國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心)將風(fēng)云四號 B星對流預(yù)警信息作為協(xié)同觀測的觸發(fā)條件,在云團(tuán)對流發(fā)展初期,即可提前指導(dǎo) X波段雷達(dá)切換至對流觀測模式,實(shí)現(xiàn)從“被動響應(yīng)”到“主動捕捉”的轉(zhuǎn)變;在星地融合應(yīng)用方面,建立了基于衛(wèi)星反演等效反射率因子的置信度驅(qū)動盲區(qū)重建方法,有效填補(bǔ)了近海及受地形遮擋產(chǎn)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)盲區(qū)。
多地實(shí)戰(zhàn)檢驗協(xié)同觀測成效
今年以來,各地因地制宜,在實(shí)戰(zhàn)中探索出各具特色的協(xié)同觀測路徑——
6月3日,受冷渦系統(tǒng)影響,京津冀地區(qū)遭遇強(qiáng)對流天氣過程,中央氣象臺發(fā)布黃色預(yù)警。探測中心迅速對接,圍繞星地協(xié)同觀測需求,調(diào)度雷達(dá)資源開展連續(xù)RHI(距離高度掃描)觀測,清晰刻畫出成熟對流降水系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)與演變過程,為預(yù)報員判斷系統(tǒng)強(qiáng)度和發(fā)展趨勢提供了一手實(shí)測依據(jù)。
6月6日,四川宜賓等地遭遇暴雨天氣。四川省氣象數(shù)據(jù)中心與宜賓市氣象局啟動大小雷達(dá)協(xié)同觀測,大雷達(dá)體掃警戒與小雷達(dá) RHI精細(xì)掃描緊密配合,清晰捕捉到對流生消演變過程,為短臨預(yù)警提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。此前,四川省氣象數(shù)據(jù)中心與探測中心圍繞短臨預(yù)報需求進(jìn)行本地化適配,形成“部署—反饋—迭代”的國省良性互動機(jī)制,并試行協(xié)同觀測業(yè)務(wù)規(guī)程,為協(xié)同觀測提供了制度保障。
在第六屆亞洲沙灘運(yùn)動會舉辦期間,氣象部門利用協(xié)同觀測系統(tǒng),將風(fēng)云氣象衛(wèi)星與氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)深度融合,有效彌補(bǔ)了海上和沙灘區(qū)域的監(jiān)測短板。賽事期間,一場強(qiáng)對流天氣波及賽事主場地三亞灣,沿岸出現(xiàn)中到大雨和6至7級陣風(fēng),致賽事暫停。三亞市氣象局利用海南強(qiáng)對流協(xié)同觀測與應(yīng)用系統(tǒng),提前發(fā)布預(yù)報預(yù)警。系統(tǒng)提供的組合反射率、衛(wèi)星反演反射率因子等產(chǎn)品清晰揭示了降水云團(tuán)由北部灣自西向東影響海南島的全過程,為賽事調(diào)度和人員安全保障提供堅實(shí)氣象支撐。
隨著微小型 X波段雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)的持續(xù)接入,這張協(xié)同觀測網(wǎng)絡(luò)越織越密,實(shí)戰(zhàn)效能愈發(fā)顯著。氣象觀測走向協(xié)同聚力,將科技力量轉(zhuǎn)化為預(yù)警提前量,讓災(zāi)害性天氣看得更清、報得更準(zhǔn)、防得更牢。這是“觀測即服務(wù)”理念落地生根的生動實(shí)踐,也是汛期守護(hù)百姓安全的硬核答卷。
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《中國氣象報》2026年7月2日第三版
作者:于桐 李璐 黃桉凡(景號然、鄭鵬斌、劉子銳、王簫鵬、陳中鈺、官滿元、王瑞峰、王曉雷對本文有貢獻(xiàn))
編輯:林禹彤 苗艷麗
發(fā)布:盧健
審核:葉海英
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