探秘氣象多普勒雷達 站得高才能看得遠 (2005-05-19)
發布時間:2007-12-04
作者:
來源:西安日報
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古語說:天有不測風云。足見古人認為天氣的變化是難以琢磨,可是如今的人們卻可以享受天氣預報這個科技成果,天氣預報的準確作出和氣象探測儀器有很大的關系,近來,一個新型的氣象多普勒雷達在我市投入使用,它是如何工作的、里面有什么秘密?記者進行了采訪。
站得高才能看得遠
在西安市北邊涇河工業園的一處高地上,屹立著一個塔型的建筑,這個建筑有13層樓高,上面寫著西安天氣雷達站。樓頂有一個巨大圓球,里面放著去年11月開始投入使用的新一代多普勒天氣雷達,記者走進內部看到,巨大的圓球原來是玻璃鋼天線罩,多普勒雷達天線外觀和平常衛星天線差不多,只不過個頭要大得多,雷達天線在計算機控制下不停地旋轉,工作人員停機讓記者參觀拍照,并介紹說,這個多普勒雷達主要負責西安及周邊地區氣象數據采集,之所以選擇這里建站,主要是因為地勢高、雷達能夠探測的距離更遠,記者在雷達站樓頂,看見西安市周邊一覽無余,不過感覺上面風很大。
多普勒雷達的功能
西安市氣象局觀象臺的楊臺長介紹說,多普勒效應是澳大利亞物理學家J.Doppler1842年首先從運動著的發聲源中發現的現象。舉個通俗的例子解釋,鳴笛運行著的火車,人們可以從汽笛聲音的變化中判斷出火車開過來還是遠去。多普勒天氣雷達的工作原理即以多普勒效益為基礎,具體表現為:當降水粒子相對雷達發射波束相對運動時,可以測定接收信號與發射信號的高頻頻率之間存在的差異,從而得出所需的信息。運用這種原理,可以測定散射體相對于雷達的速度,在一定條件下反演出大氣風場、氣流垂直速度的分布以及湍流情況等。這對研究降水的形成,分析中小尺度天氣系統,警戒強對流天氣等具有重要意義,這是以往的老式雷達做不到的。
測量的數據叫產品
在西安天氣雷達站的第10層機房里放著多普勒雷達的后期處理設備,它是由三臺微型計算機組成的,負責控制雷達、采集數據、傳輸數據。雷達采集回來的原始數據叫做基數據,但是使用不成。基數據進入計算機氣象模式,通過設定參數,比如說參數多少下雨、參數多少冰雹、參數多少龍卷風,一旦基數據達到這些參數,計算機通過各種基數據的演算將進行自動預警處理。例如以前西安市某個地方下冰雹的參數采集回來后,設定到計算機里,那么一旦以后出現這種情況,計算機就會自動報警,氣象部門就能盡快通知當地做好預防工作,這種經過處理有用的數據叫做產品,產品才是雷達的工作成果。西安市的這臺多普勒雷達能夠生成六十多種產品。雷達站由于自動化程度高,平時只有2個人值班,采用日夜不停兩班倒工作制。
做預報還靠人判斷
有了雷達和計算機并不說明天氣預報不需要人了,楊臺長說,這也就是為什么叫產品不叫預報的原因,因為只有經過預報員分析處理的才能叫做天氣預報。多普勒雷達每一分每一秒產生的產品通過氣象部門遍布全國的通訊網絡立即傳向北京和世界,也通過電纜實時傳輸到氣象臺的預報室,氣象預報員根據氣象衛星提供的各種氣象圖、分布于西安市各個角落氣象觀測站的數據,多普勒雷達提供的各種產品曲線圖綜合作出判斷,作出各種時間段、地區段的西安市天氣預報,這里面包含有很多復雜的推理因素,所以天氣預報的準確性不但和氣象探測設備有關系,也和預報員有很大關系。