探究气象雷达技术在防灾减灾工作中的运用

探究气象雷达技术在防灾减灾工作中的运用

关键词:气象站;雷达技术;防灾减灾;运用

前言:众所周知,自然灾害是人类所无法避免的,而在自然灾害面前,人类的力量十分微弱,为减轻自然灾害对人类造成的不良影响,加强自然灾害的预防是必要的。基于气象雷达技术,可对灾害信息加以测量,以便于人们及时作出预防措施,降低灾害给人类带来的损失影响。伴随科学技术的发展,气象雷达技术水平不断提高,其预测速度和精准度与日俱增。所以,相关人员有必要对气象雷达技术在防灾减灾中的有效运用问题做进一步的剖析。

一、气象雷达技术的发展

美国是世界上最早研究天气雷达的国家,在上个世纪八十年代开始研究,于八十年代末进行批量生产,天气雷达主要应用于风场信息获取中。2000年,美国布设的NEXRAD网,可有效对暴雨天气、龙卷风天气加以预测。2004年,加拿大完成多普勒雷达计划,其自然灾害预防能力明显增强。欧洲国家主要通过联合方式创建多普勒雷达网络和风廓线雷达网,从而提升天气预报的评估能力,起到了良好的防灾减灾作用。由此可见,将气象雷达技术有效应用于气象领域中,有利于从根本上提高人类预防自然灾害的能力,且有效降低自然灾害给人类造成的损失影响[1]。

二、气象雷达技术在防灾减灾中的运用

(一)双线偏振雷达技术的运用

气象雷达技术在防灾减灾中发挥着积极的作用,基于气象雷达技术,可快速获取精确的气象数据信息,帮助人们做科学的气象预测,以提高对自然灾害的预防能力。双线偏振雷达技术在防灾减灾中的运用,主要体现在能够及时分析降水类型和降水目标的方面。降水粒子有差别,对入射电磁波造成不同的极化散射特性,进而人们能够根据其特性而有效识别降水类型及区域量。基于该应用,具有诸多优势:一是有效提高降水量测量的精准性;二是能够甄别不同季节时的降水类型;三是如有冰雹灾害,可预测冰雹波及的范围及大小;四是有助于判断风暴中的闪电;五是可总结结冰的条件。在该技术运用的作用下,人们可有效做出相应的防灾措施[2]。

(二)双基地雷达技术的运用

双基地雷达是指接收站和发射站的数量可能是一个或多个,通常以离散形式配置。目前,国内外双基地雷达大多具有两个以上的分离基地,以便工作人员从同一地点的不同视角而观测天气,获得三维矢量风场,根据测量的基本参数有效推算出天气的相关参数,如温度、气压等,从而确保气象数据信息的全面性、准确性。从双基地雷达的特点看,规模较大,自动化程度高,可有效节省人力资源,同时双基地雷达技术的维护成本较低。

(三)相控阵天气雷达技术的运用

基于相控阵天气雷达技术,可提高信息获取效率,提高雷达的探测能力。借助雷达技术工作中,需借助机械扫描机制,但传统机械扫描机制如若完成十四层扫描,需消耗6min的时间,倘若在变化速度快的自然灾害面前,则难以及时有效的反应灾害实情。如龙卷风等。但是,运用相控阵天气雷达技术,其扫描时间明显减少,约1min左右的时间,可有效应对变化速度快的自然灾害,为工作人员及时传递气象信息数据。此外,该技术还可以精准预测波束指向,在发射信息时,借助大量独立天线单元,接收信息时,借助回波信号和接收机,即可完成获取信息的流程。由此可见,相控阵天气雷达技术条件下,雷达探测能力明显增强。

(四)星载测雨雷达技术的运用

星载测雨雷达TRMM/PR技术的发射频率是131.796HZ,其观测范围可在地表以上15千米的范围。该技术由日本公司研制,基于该技术,气象站工作人员可通过三维降水图,对海洋、陆地等区域的降水信息加以测量,以更好获取降水分布情况。此外,星载测雨雷达技术含有被动微波图像仪和闪电成像传感器的功能,如若在热带地区,可对天气做进一步深入的研究,为地区自然灾害的防灾减灾工作提供便利[3]。

(五)激光天气雷达技术的运用

激光天气雷达技术主要在大气预测中有深入的应用,通过分析激光器发射出的激光、大气折射的不均匀层、大气粒子散射等情况,可获取相应的大气物理参数,如大气温度、风速、密度等,为人们有效甄别自然灾害情况提供参考依据。从激光天气雷达技术的类型看,种类相对较多,以激光和大气作用的方式、探测目的为分类依据,不同类型的雷达有着不同的运用。例如,米散射激光雷达,主要运用于大气边界层中气溶胶粒子光学特性、时空分布等连续性探测。再如,差分吸收激光雷达主要用于探测和分析大气边界层中的污染气体,包括二氧化氮等。

(六)风廓线雷达技术的运用

对于气象站工作人员而言,要获取大气流的基本参数信息,可应用风廓线雷达技术。该技术向天空发生无线电波,大气流对电波散射会产生回波,而相关人员则可以对回拨加以分析,获取参数信息。此外,风廓线雷达技术还可利用无线电探声系统探测大气层的温度。将风廓线雷达技术应用于防灾减灾工作中,具有诸多方面的优势:一是时间分辨率和高度分辨率高,有助于快速测量大气层相关数据信息;二是该技术有三种类型,且不同类型技术的测量信息有不同,可更全面的获取自然灾害信息[4]。

结论:通过气象雷达技术而监测灾害性天气,可快速而准确的获得灾害信息,进而促使人们及时做好充分的防灾准备,降低灾害带来的损失。当前,气象雷达新技术主要有:双线偏振雷达技术、双基地雷达技术、相控阵天气雷达技术、星载测雨雷达技术、激光天气雷达技术、风廓线雷达技术等。科学技术的发展,为气象雷达技术水平的提高奠定良好的基础条件,将气象雷达技术有效应用于防灾减灾的工作领域中,可大大提高工作质量。

参考文献:

[1]徐薇,尼玛楚多.气象雷达技术在防灾减灾工作中的运用[J].西藏科技,2018(04):61-62.

[2]王林.气象雷达新技术及其在防灾减灾中的应用[J].产业与科技论坛,2016,15(09):59-60.

[3]林忠.气象雷达新技术及其在防灾减灾中的应用[J].信息系统工程,2015(04):93+95.

[4]伍志方,胡东明,梁玉琼.气象雷达新技术及其在防灾减灾中的应用[J].灾害学,2007(02):36-40.

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