北京
大氣垂直廓線機動觀測系統。新華社發 唐悅攝
微雨雷達。新華社發
張文剛展示設備收集的數據。新華社記者張陽攝
及時、準確的氣象監測預報，是防汛減災的重要依據。近日，記者前往中國氣象局武漢暴雨研究所多個外場試驗基地，探秘暴雨預報背后的硬核科技。
集裝箱機動性強，可主動追蹤天氣系統
記者來到湖北監利國家基本氣象站時，天空陰沉，一場降水正悄然醞釀。空曠的場地上，一個白色的“集裝箱”引起了記者的注意。推開艙門，仿佛進入了一個氣象“百寶箱”。這里不僅是各類探測設備的裝載平臺，也為操作人員提供了遮風擋雨的工作場所。
中國氣象局武漢暴雨研究所暴雨監測預警研究室主任張文剛介紹，這是一套新安裝的“大氣垂直廓線機動觀測系統”，布設有多種氣象探測設備，24小時不間斷地望向天空。
廓線是什么？這些探測設備能看到什么？專家介紹，廓線能夠用來描述風速、溫度、濕度等大氣要素從地面到高空的垂直分布狀況。探測設備利用電磁波探測不同高度空中的云、雨、風，如同分層做CT掃描，捕捉完整的暴雨過程，看清暴雨形成的機理。
微雨雷達獲取雨滴大小、下落速度；微波輻射計接收微波信號，計算出地面至高空的溫度、水汽；風廓線雷達則給大氣做“風場掃描”，獲取不同高度的風向、風速……中午11時，天空開始下雨，上述多種高精尖設備“各顯神通”，穿透厚重云層和細密雨點，將數據傳至終端系統。
為何要將精密儀器整合進集裝箱？科研人員解釋，傳統固定站點只能被動等待天氣系統過境，猶如“守株待兔”。而集裝箱機動性強，可以開展移動觀測，主動追蹤天氣系統。尤其是在極端強降雨災害前后，集裝箱能被迅速轉運至災區加密觀測，提供強大應急支撐。預報員可以通過數據實時顯示系統，第一時間精細分析風場、溫度、濕度的垂直分布，降低預報誤差。
“雷達方陣”揭示暴雨多尺度演變規律
長江中游地處東亞季風區，地形復雜，中小尺度對流系統頻發。觀測長江流域的暴雨形成過程、研究其發生機理，對防災減災具有重要意義。專家表示，衛星在中高層大氣觀測效果極佳，但由于地表環境復雜，在近地面低層大氣探測易失真。而地面雷達對低層探測精度極高，恰好與擅長中高層觀測的衛星形成優勢互補。因此，大規模監測獲得的地面高精度數據，能校驗和訂正衛星監測的結果，讓當下預報天氣的“大腦”變得更“聰明”。
記者了解到，中國氣象局武漢暴雨研究所建立的長江中游暴雨監測野外科學試驗基地，以湖北咸寧、荊州和隨州為中心站，還在湖北、湖南、江西等地布下龐大監測網。“此次將設備布設在監利，兼顧了洞庭湖的湖陸效應，聯合周邊觀測點，不僅能捕捉大天氣系統，更能精準捕捉中小尺度對流系統這條‘小魚’。”張文剛說。
在湖北咸寧的試驗基地，布設著微雨雷達、風廓線雷達、微波輻射計、毫米波云雷達、雨滴譜儀等更豐富的觀測設備，一些設備探測功率更大、能力更強。
“今年，我們首次依托長江流域氣象中心的牽頭組織，聯合長江流域各省份，開展暴雨協同觀測試驗。”張文剛表示，長江流域大范圍暴雨存在顯著的上下游效應。這些數倍于以往的海量精細化數據，揭示暴雨多尺度演變規律，為防汛救災筑起一道堅固的科技防線。
臺風“巴威”離開后，長江流域將迎來一段晴好天氣。但是，天上的“衛星之眼”與地面“雷達方陣”仍在日夜不停地監測，默默捕捉著風雨雷電。
新華社記者張陽（據新華社武漢7月15日電）
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