大风来了——天气预报为何越来越准?

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来源:科学人文在线

大气观测网不仅是国家天气预报和气候预测的基础,而且为大气科学和全球气候变化研究提供所必需的资料。大气探测也是我国大气科学的重要分支,经过几十年的努力,目前我国大气探测正处于向大气综合观测发展(郭志梅等,2010; 唐世浩等,2010; 柴秀梅等,2010)。

我国已建成门类齐全的综合气象观测网

为满足我国社会发展和经济建设的需求,国家十分重视气象观测站的建设和探测手段的创新,使得我国大气探测技术取得显著发展和对地球观测系统的不断加强。当前,我国已经建成天基、空基和地基相结合,门类比较齐全,布局基本合理的综合气象观测系统。到2011 年年底,我国已建成国家级地面观测站2419 个,高空观测站120 个,新一代天气雷达172 个,固定式风廓线雷达45部。并且,地面气象要素实现自动观测,高空探测站使用L 波段探空系统和国产GPS 探空系统,建成了新一代多普勒天气雷达监测网,飞机气象观测和地基遥感探测系统发展迅速,全国雷电监测网初步建成,农业气象观测站网正在优化调整,气象应急移动观测系统发展迅速,以及气候观测系统建设得到大力推进。这个系统不仅为天气预报、气候预测和灾害监测提供了观测基础,而且为大气科学和全球气候变化研究提供了资料支持。

气象卫星遥感观测已成为我国气象业务和研究不可或缺的手段

我国气象卫星的研究和发射虽比先进国家晚,但发展快、起步高。如图1 所示,我国已相继成功发射了FY-1D、FY-2C 和FY-2D 等五颗静止卫星和FY-3A和FY-3B 等六颗极轨卫星,我国已成为世界上少数拥有静止和极轨业务气象卫星的国家之一。并且,我国气象卫星有效载荷有较大提升,实现了从单一遥感成像到地球环境综合探测,从光学遥感到微波遥感,分辨率从千米级到百米级的跨越。当前气象卫星遥感观测已经广泛应用于我国夏季风、南海季风爆发、西北太平洋台风活动等的监测。我国气象卫星不仅在天气预报、气候预测、生态环境和自然灾害的监测中发挥了重大作用,而且在海洋、农业、水利、林业和环境保护等方面也得到广泛应用。

  图1   风云气象卫星外观(图引自http ://2011.cma.gov.cn/ztbd/20110104/20111105/[2015-5-30] )

我国气象卫星研究和发射的发展带动了我国卫星气象学的研究。当前,我国不仅在利用卫星遥感资料分析西北太平洋台风活动及登陆我国地点、监测暴雨,以及洪涝分布、寒潮活动、沙尘暴和雾霾天气和森林火灾等方面取得很大进展,而且气象卫星资料在数值天气预报中也得到广泛应用,提高了数值天气预报的精度和时效。此外,我国气象卫星资料在气候变化研究中的应用也正在逐步开展。因此,卫星气象学的研究在我国正方兴未艾。

气象雷达探测资料成为我国短时天气预报中重要的科学依据

由于天气雷达在天气预报中有重要应用,我国大气科学一直重视天气雷达的研发和应用。我国天气雷达走过一条从引进和消化吸收到改进自主研发的曲折道路,经历了从早期模拟信号的天气雷达逐步向数字化天气雷达和多普勒效应的新一代天气雷达发展旅程。到2011 年年底,我国已建成了172 个新一代天气雷达探测站(图2 ),建成了覆盖全国的新一代天气雷达网,并实现了可以每6 分钟数据实时传输和联网拼图。我国新一代天气雷达投入业务运行,使得我国对台风、暴雨等较大范围的强降水的临近预报准确率大大提高,并且能尽早识别飑线、龙卷、下击暴流等强对流天气。此外,我国在激光雷达和风廓线雷达的研制和应用研究也取得很大进展。

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