What?南昌、赣州都装上相控阵雷达探天气
大江网/大江新闻客户端讯 全媒体记者孙沐雨报道:这几日,江西暴雨连连,不少小伙伴都在吐槽:这雨是打算包月了吗?放在以前,面对这“包月”的雨,人们只能靠一些天气谚语来预测,比如“日晕三更雨,月晕午时风”“天上钩钩云,地上雨淋淋”。不过现在可不一样!如今,咱们只需动动手指,打开手机,未来一小时会不会下雨、未来一周的气温走势,都能轻松掌握,每次暴雨来袭,大家都能及时收到天气预报和气象预警,而且收到的信息是越来越提前,这背后离不开一些新技术的运用——相控阵雷达。近日,记者了解到,南昌、赣州两地已实现相控阵天气雷达协同组网全覆盖。
南昌相控阵雷达(受访单位供图)
相控阵天气雷达是啥?
为提升天气监测预警能力,2024年江西省气象局在南昌市南昌县、新建区及进贤县部署了X波段双偏振相控阵天气雷达,构建起覆盖南昌的雷达网。在此次江西暴雨过程中,该雷达发挥了重要作用。江西省气象探测中心高级工程师苏睿介绍,它能够提前4到6分钟识别新生对流单体,为暴雨预警争取宝贵时间,还可提供精细准确的天气画像,识别暴雨云内部结构。同时,相控阵天气雷达协同组网,将雷达探测及数据更新频率缩短至1分钟。其电子扫描特性使其能快速聚焦关注区域,实时跟踪雷暴发展,精确捕捉雷暴云发展过程,间接预测雷电活动,堪称守护人民生命财产安全的“消息树”和“发令枪” 。
苏睿介绍,相控阵天气雷达通过电子扫描对气象目标进行多波束同步探测,相比传统天气雷达利用机械抬升控制电磁波覆盖扫描空域,相控阵具有高时空分辨率、快速响应和小尺度监测优势,可以显著提升强对流天气的预警能力。
恶劣天气突发提前1小时预警
相比传统天气雷达利用机械抬升控制电磁波覆盖扫描空域,相控阵天气雷达就像给气象观测装上了“蜻蜓复眼”和“闪电反应”的超能力。它不用像传统雷达那样笨拙地转动“大锅盖”天线,而是通过上千个微型天线单元协同工作,像手电筒阵列一样同时发射多束探测波。它能以30米精度捕捉龙卷风的“毛细血管”,比传统雷达清晰10倍;同时又能在1分钟内完成全空域扫描,比机械雷达快10倍。当强对流天气像“开水沸腾”般突然爆发时,这种雷达就是气象员的“火眼金睛”,能把预警时间从20分钟提前到1小时,为气象防灾减灾预警工作争取宝贵时间。
赣州市兴国新一代双偏振天气雷达
江西省气象灾害应急预警中心预警与应急科科长、工程师易雪婷介绍,相控阵天气雷达的利用,对于普通百姓来说,如大雾、道路结冰、暴雨提前预警可以帮助公众合理规划出行路线、时间,选择安全交通方式,避免被困风险;高温、寒潮预警提示增减衣物、防范中暑或冻伤;雷电、大风、冰雹等预警可以提示公众尽量避免外出、关好门窗、妥善安置易受灾害性天气袭击的汽车等室外物品或者设备等。
短时临近预报中的“CT”
记者了解到,气象预报已从传统经验判断升级为科技驱动的精准预测,但短时临近预报仍面临雷达盲区、龙卷风监测难等挑战。相较于卫星等“看得远”的预报类型,短时临近预报则像一把“天气放大镜”,专注于未来几小时内的天气细节,预报更新频率高、空间分辨率高、响应速度快。为此,气象部门在山区、城市布设相控阵天气雷达,提升局地监测能力;探索将物理方程嵌入人工智能模型等。
除了日常生活出行,短临预报在各个方面都具有重大的意义,包括航空领域,2小时提前量是航班调度的安全底线;农业领域,乡镇级精准预警关乎万亩良田的丰收保障;城市管理则需要1公里分辨率的降水预报,为地下管网争取排涝时间——不同场景的定制化需求,使预警服务向精准化、差异化方向发展……
当我们在手机上收到一条暴雨预警时,背后是无数雷达的扫描、模型的运算和预报员的坚守。相控阵天气雷达作为短时临近预报的“CT”和“核磁共振”,与风云气象卫星配合紧密,形成完整的监测网。6分钟更新一次数据,雷达可穿透云层,实时扫描风暴三维结构,新的算法还能自动识别龙卷,弥补局部地区监测盲区,判断天气系统演变趋势。未来随着量子计算等突破,预报将向“百米级、分钟级”迈进,而此刻每提前一分钟,都在为生命多争取一分希望。