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气象雷达怎么看?

作者:张娟 来源:中国气象报 时间:2023-03-27

龙卷、雷暴大风、冰雹、短时强降水等强对流天气突发性强且时空尺度小,利用地面气象自动站、卫星等“跟踪”难度较大。而气象雷达作为现代气象业务的重要手段之一,在监测强对流天气方面独具优势。

在监测强对流天气过程中,雷达像是有经验的“猎手”,精准“抓捕”进入其探测范围内的信号,立体“扫描”强对流天气系统底部、中部、上部的多种参数,“捕捉”强对流的踪迹。

我们用雷达回波图上的雷达回波强度来估算降雨和降雪强度、预测灾害性天气出现的可能性,一般来说,它的值越大,降雨、降雪的可能性越大,强度也越强。当然,要判断具体出现什么天气,除了回波强度外,还要综合考虑回波高度、回波面积、回波移动速度和方向以及演变情况。

对公众而言,想知道一场风雨何时到达,也可以查看雷达回波图。回波图上不同的颜色代表雷达回波和降水的不同强度,有的区域配色像“菠菜炒蛋”,有的像“西红柿炒蛋”,这些是工作人员将雷达探测信息,通过技术手段“翻译”成可视化语言的结果。其中,红、黄色区域代表有大到暴雨,绿色区域代表有小到中雨,蓝色区域则代表被降水云系覆盖的区域。大家可以根据自己所在区域的不同回波分布,轻松指导生产生活决策。

对预报员而言,雷达回波有更深层的价值。在与强对流的“过招”中,预报员们总结了典型强对流天气的雷达回波特征。

比如,在天气雷达眼中,短时强降水的回波特征有两大表现,一是在某地停滞少动,则意味着会造成大暴雨或特大暴雨;二是强回波不断经过一个地点,如同火车一列列碾过,它在垂直剖面上表现为质心低,速度图上有时还会有“逆风区”出现。

气象雷达的种类很多,常见的主要分为天气雷达、风廓线雷达、激光雷达和云雷达等,它们在实际监测中“各显其能”,发挥着独特优势。因为它们的功能各有不同,所以要加强协同监测才能发挥最大的效益,最大限度地提升强对流天气的监测预警能力。

比如,风廓线雷达主要探测晴空大气,利用大气对电磁波的散射测量风场,可实时提供大气的三维风场信息;云雷达是解决云观测自动化的最佳设备之一,可以观测到冰雹形成、发展的整个过程,并提前20至30分钟预警;相控阵雷达的最大技术优势在于多波束,垂直方向一次精细化扫描,便能快速将立体空间数据全部“收入囊中”,大大提升了强对流天气分析客观性。

龙卷是名副其实的小尺度天气系统,地面上龙卷直径从几米到几百米之间不等。尽管它“小而快”,但仍逃不开雷达的“火眼金睛”。2022年7月20日,江苏在同一天出现多个龙卷,位于连云港、宿迁、淮安和盐城的4部组网雷达,成功捕捉到了这一龙卷过程,提前10到20分钟成功预警。

截至目前,我国已建成由242部S波段和C波段新一代天气雷达构成的世界最大的天气雷达监测网,在防灾减灾和强天气预报预警中发挥了巨大作用。“十四五”期间,气象部门还将再投资建设22部新一代天气雷达,届时,全国将建成由280余部S/C波段新一代天气雷达和400多部X波段雷达组成的雷达观测网,为我国未来自动化观测地基遥感监测体系建设贡献力量。(摘自《中国气象报》2023年3月24日第4版)