王娜 童曦 張應(yīng)超 劉伯駿 李奇臨
(1 重慶市渝北區(qū)氣象局;2 重慶市氣象局觀測(cè)與網(wǎng)絡(luò)處;3 重慶市氣象臺(tái);4 重慶市氣象信息與技術(shù)保障中心)
重慶位于長(zhǎng)江上游,四川盆地東南部,面積為8.24萬 km,是中國(guó)目前行政轄區(qū)最大、人口最多、管理行政單元最多的特大型城市。2011年,重慶被中國(guó)氣象局納入在西部率先基本實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化試點(diǎn)城市,開啟了重慶氣象現(xiàn)代化建設(shè)的新征程,其中以天氣雷達(dá)為代表的地基遙感觀測(cè)綜合能力得以顯著增強(qiáng)。
1974年,江津(永川)地區(qū)氣象臺(tái)配備波長(zhǎng)為3 cm的711型天氣雷達(dá),主要配合當(dāng)?shù)厝斯そ涤?、防雹作業(yè)。
1975年3月,為發(fā)揮天氣雷達(dá)在天氣預(yù)報(bào)方面的作用,永川雷達(dá)加入當(dāng)時(shí)所屬的四川省氣象局的雷達(dá)組網(wǎng)聯(lián)防。
1978年,涪陵地區(qū)氣象局(現(xiàn)涪陵區(qū)氣象局)配備711型天氣雷達(dá),用于人工贈(zèng)雨和防雹作業(yè)。
1979年8月,重慶市氣象臺(tái)配備711型天氣雷達(dá),先為車載式,1980年6月改為固定式。
1980年底,萬縣地區(qū)氣象局(現(xiàn)萬州區(qū)氣象局)配備車載式711型天氣雷達(dá)。
“713”C型天氣雷達(dá)
2007年8月,重慶和黔江分別建成CINRAD/SA和CINRAD/CD新一代天氣雷達(dá)。
2009年2月,萬州建成CINRAD/SB新一代天氣雷達(dá)。
2011年12月,永川建成CINRAD/SA新一代天氣雷達(dá)。
2019年8月,重慶完成新一代天氣雷達(dá)的雙偏振升級(jí)改造。與傳統(tǒng)的天氣雷達(dá)相比,新一代天氣雷達(dá)除了測(cè)量雷達(dá)的回波強(qiáng)度外,還可以測(cè)量降水目標(biāo)物沿雷達(dá)徑向的運(yùn)動(dòng)速度和速度譜寬,雙偏振天氣雷達(dá)還可以提供相關(guān)系數(shù)、差分反射率和差分傳輸相移等偏振參量。
“711型”天氣雷達(dá)
1988年,重慶天氣雷達(dá)更換為波長(zhǎng)5 cm的713型固定式天氣雷達(dá),可探測(cè)半徑400 km范圍內(nèi)災(zāi)害性天氣。
1990年3月,引進(jìn)成都?xì)庀髮W(xué)院研制的天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(WRDPS)。
1997年12月,改為TCL-713C型雷達(dá)。
與原713型雷達(dá)相比改進(jìn)為:發(fā)射機(jī)所用的磁控管使用壽命可延長(zhǎng)4~5倍,改進(jìn)最大的是接收機(jī)和雷達(dá)終端控制部分,接收機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,其整體化性能指標(biāo)均超過713型雷達(dá)。
新一代天氣雷達(dá)
重慶地處青藏高原東側(cè),其北部、東部及南部分別有大巴山、巫山、武陵山、大婁山環(huán)繞,地貌以山地、丘陵為主,其中山地占總面積的75.8%,丘陵占18.2%。全市已建成4部天氣雷達(dá)(重慶、萬州、黔江、永川),1部天氣雷達(dá)在建(涪陵)。
目前新一代天氣雷達(dá)已成為全市災(zāi)害性天氣,特別是中小尺度災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面極為有效的工具,極大減少了災(zāi)害性天氣帶來的經(jīng)濟(jì)損失,但同時(shí)也存在不足:
· 復(fù)雜地形使近地面1 km高度的雷達(dá)探測(cè)覆蓋率不足:位于平行嶺谷低丘的重慶、涪陵雷達(dá)0°仰角下受兩側(cè)地形阻擋嚴(yán)重;建于高海拔山區(qū)的黔江、萬州雷達(dá)低空覆蓋率較低;此外地球曲率導(dǎo)致小尺度天氣系統(tǒng)存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)。
· 新一代天氣雷達(dá)組網(wǎng)(C/S波段)對(duì)于全天氣過程綜合探測(cè)能力不足,三維精細(xì)探測(cè)能力有待進(jìn)一步提高。
新建X波段相控陣?yán)走_(dá)組網(wǎng),形成高低互補(bǔ)、遠(yuǎn)近結(jié)合的協(xié)同觀測(cè)模式,基本消除因曲率半徑、地形影響造成的探測(cè)盲區(qū),實(shí)現(xiàn)30 m徑向精度、1 min時(shí)間分辨率的中小尺度天氣系統(tǒng)全過程探測(cè)。
開展城市氣象要素廓線觀測(cè)能力建設(shè),布設(shè)風(fēng)廓線雷達(dá)、微波輻射計(jì)、氣溶膠激光雷達(dá)、激光測(cè)雨雷達(dá)、激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)、毫米波云雷達(dá),使以雷達(dá)為主的災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警成為智慧城市運(yùn)行管理的千里眼。
Advances in Meteorological Science and Technology2021年2期