来源:云南日报
2025-02-14 10:142024年11月9日,云南天气雷达组网拼图。雷达图上的色斑代表有降水发生,颜色越红代表降水越强。其中红色点为新建的20部X波段雷达,黑色点为新一代天气雷达。
西双版纳雷达守护着我省的最南边,时刻监测着台风等灾害性天气。
本报记者 陈云芬 通讯员 张涛 王欣 高仟
强弱项补短板
20部天气雷达新建试运行
2024年12月5日,临沧双江X波段天气雷达顺利通过现场初验,标志着2023年增发国债项目——云南省气象精密监测系统建设项目20部X波段天气雷达全面进入业务试运行阶段。
自2024年6月30日云南省气象精密监测系统建设项目开工建设以来,省气象局按照周调度、半月报的工作机制,强化组织和过程管理,统筹省、市、县合力解决项目建设中的难点堵点问题,一天也不耽误,一点也不懈怠,高效推进项目建设。项目从具备开工建设条件到全面建成投入业务试运行仅用时5个月,创造了全省天气雷达建设新速度。
洞察极端天气,捕捉短临天气,天气雷达在天气预报中扮演着至关重要的角色,被称为大气探测的“千里眼”。它通过发射电磁波对雨滴和冰晶等目标进行照射并接收其回波,根据电磁波发射与接收的时间差、能量差、相位差等信息,气象预报人员可以清楚地了解气象目标物的距离、方位、高度等信息,如同医院的CT检查,气象预报人员通过天气雷达给云雨“做CT”,获得天气系统中雨水分布等信息,更加准确地预测天气变化,及时发布预警信息。
云南地处青藏高原东南麓,高山峡谷相间、断陷盆地密布,山地占比94%,受东亚季风与南亚季风系统交替影响,区域内天气气候影响因子众多且各气象要素的空间分布极不均匀,与地形强迫相关联的降水区域差异和演变过程特征复杂,降水的极端性和局地性特征突出,干旱、冰雹、暴雨等气象灾害多发频发,致使云南成为我国气象灾害最为严重的地区之一,每年因气象及其衍生灾害造成的经济损失约占全省GDP的3%—6%。
“多年来的气象监测和预报预警实践证明,天气雷达是监测暴雨、冰雹、雷暴大风等突发灾害性天气的利器。然而,我省山高谷深、地形复杂,天气雷达建设难度大,全省雷达覆盖率仅为62.7%,远低于中部和东部沿海等发达地区的覆盖率。从全省雷达拼图看,存在明显的雷达探测覆盖空白区,且低空探测覆盖能力弱,导致这些地区的灾害性天气难以被及时捕捉到,大大增加了气象灾害的风险,也给防灾减灾工作带来了极大的挑战。”云南省气象局观测与网络处处长谢崟分析。
聚焦强弱项、补短板,省气象局坚持以习近平总书记关于气象工作和防灾减灾工作重要指示批示精神为根本遵循,贯彻落实中国气象局和省委、省政府相关工作部署,在相关部门支持下,积极争取国债资金启动建设云南复杂地形背景下气象精密监测系统项目。
该项目20部X波段天气雷达分布于14个州市、20个县。截至目前,已全部完成设备安装后测试、站点现场初验,观测数据已融入气象大数据云平台,20部天气雷达进入业务试运行,有效消除了现在雷达网的探测盲区,填补了气象灾害多发易发区观测空白,1公里高度雷达覆盖率提升至88%,为气象精准预报、精细服务提供了高精度、高质量的观测数据支撑。
强科技促服务
筑牢防灾减灾第一道防线
2024年11月2日夜间,双柏县妥甸镇马龙河突发单点性短时强降雨天气。双柏县气象业务值班人员通过双柏X波段天气雷达对降雨进行追踪监测,使用组合反射率、风切变、垂直剖面等雷达产品进行分析,得出本次强降雨的雷达回波具有移速缓慢、强度较强、中心高度较高等特点,结合其他气象监测信息研判出此次降雨持续时间将较长、累积雨量将较大的趋势。据此分析及时对外发布气象预警,叫应提醒应急、水务、自然资源等相关部门及妥甸镇,通过各级各部门协调联动和有效应对,此次强降雨未造成人员伤亡。
此次短时强降雨过程为双柏X波段雷达建成试运行后首次遇到的短时强降雨天气,检验了双柏X波段天气雷达对强对流天气的追踪能力,并显示出了对昆明C波段雷达在哀牢山一带监测盲区的补充作用,及时有效追踪监测到双柏县境内及周边地区发生的强对流天气,对双柏县及周边地区气象防灾减灾具有重要意义。
天气雷达不仅是洞察极端天气的“慧眼”,更是短时临近预报服务中不可或缺的“利剑”。云南省大气探测技术保障中心主任徐八林介绍,该项目建设的X波段天气雷达的高时空分辨率探测能力尤为突出,它能够捕捉到中小尺度天气系统的精细结构,如降水粒子的形状、大小、降水类型等,所提供的丰富观测数据不仅有助于更全面地了解天气系统的空间分布和演变趋势,还为提高预报的准确性和可靠性提供了重要依据。同时,雷达集成先进的双偏振技术以及高速信号处理技术,在探测精度、分辨率、更新速率等方面取得了显著提升。利用这些技术,气象工作者能更深入地了解天气系统的演变规律和机制,实现对天气系统的精细化监测。
技术创新无止境。为更好发挥雷达建设效益,云南省大气探测技术保障中心、中国气象局雷达气象中心云南应用分中心在中国气象局支持下,开展多波段雷达组网拼图应用和云南复杂地形下强对流天气识别技术研究,建成0至2小时多源雷达应用系统,并将20部新建的X波段雷达融入原有雷达观测网中,在云南首次提供多种雷达的高时空分辨率组网观测数据,通过全省雷达组网对灾害性天气开展全过程、动态性监测。中国气象局选派到云南省气象局锻炼的青年专家柳云雷带领团队日夜奋战,研发出一套适用于云南复杂地形的雷达组网数据处理算法。这套算法如同为雷达装上了智慧的大脑,让原本静默的数据转化为及时准确的预警信息,极大地提升了灾害应对效率,为云南防汛“1262”预警叫应机制提供精细化的观测资料和预警服务。
省气象局应急减灾处处长陈兆武介绍,通过“1262”机制和该项目的共同作用,我省气象监测更加精密、预报更加精准、服务更加精细、应急响应更加及时,在多次强降水天气过程中成功避免了人员伤亡和财产损失。2024年,云南省首次实现自1950年以来汛期洪涝灾害“零伤亡”。
同时,雷达组网布局得到进一步优化,不同雷达之间的探测盲区得到相互补充,形成了更加完整、高效的气象监测网络,为应对灾害性天气提供了更准确、全面的监测数据。气象部门能够更准确地预测和跟踪强降水、冰雹、龙卷风等灾害性天气,迅速发布预报预警信息。雷达数据的实时更新也为应急防汛部门提供了更充分的响应时间,有助于提前划定防范重点区、预置救援力量并组织特殊人群转移。
云南省气象局进一步拓展天气雷达在林火监测等方面的应用与研究,C波段高山森林火灾识别预警算法荣获第二届全国气象雷达应用大赛二等奖。在云南省科技厅支持下,与成都信息工程大学云南自然灾害防御技术研发中心等部门合作,联合申请云南省科技厅重点研发项目,获批项目总资金795万元,该项目的研发和应用,将为林火监测工作提供新的技术手段。
截至2024年9月底,全省暴雨预警准确率达92.8%,时间提前量达67分钟,较2023年同期分别提升1.3%、8分钟;强对流(雷电、冰雹、雷暴大风)预警准确率达96.2%,时间提前量为45分钟,较2023年同期分别提升0.4%、1分钟;特别是两小时精细化预报到乡镇的命中率为90.2%,较2023年提升5.5%。2024年,省气象部门准确预报14轮全省性强降雨天气过程,特别是在应对台风“摩羯”影响过程中,降水强度、落区预报与降水实况基本一致,为我省筑牢气象防灾减灾第一道防线和保障人民群众生命财产安全提供了有力支撑。
守初心勇担当
为万家安宁贡献智慧力量
近日,我省首部S波段天气雷达在香格里拉石卡雪山进入业务精细化调试试运行阶段。同时,德钦和维西的两部县级X波段天气雷达也已建成并投入业务试运行。至此,迪庆在全省率先实现了“县县有雷达”目标,消除了滇西北地区低层大气监测盲区。
按照相关要求,天气雷达站点需要建在净空环境良好、电磁干扰系数少、雷达探测辖区全覆盖的地方,而能满足这些条件的站点地址,多位于高海拔区域,有的甚至是人迹罕至的“生命禁区”,建设难度之大超出人们想象。
维西X波段天气雷达被称为“马背上建起的雷达”。其建设地点海拔为3384米,仅有一条坡度近50度的狭窄山路,每逢下雨便泥泞不堪,吊车、水泥搅拌车等大型机械无法进场,雷达和铁塔组件只能靠挖机慢慢倒运。为如期完成项目建设,建设团队采用唯一可行的方式——人背马驮,将300多立方米砂石材料、60多吨水泥钢筋、铁塔和几十台设备运到了山上。2024年11月13日,当完成雷达调试后的第一张雷达图映入眼帘时,现场响起了欢呼声与掌声。
在海拔4449米的香格里拉建塘镇石卡雪山山顶,矗立着我省海拔最高、建设难度最大的雷达站。这里道路不通、施工条件极为复杂。为推动项目落地实施,省气象局局长尹晓毅,副局长胡劲松、罗庆仙,时任迪庆藏族自治州副州长廖文才等相关领导多次到现场指导项目建设,多方协调建设资金,合力破解建设难题,推动纳入规划8年的迪庆S波段雷达在2023年4月正式启动建设,2024年12月25日试运行发出第一张雷达扫描图像,实现迪庆州县县有雷达。
这些仅是云南省气象精密监测系统建设等重点项目建设中攻坚克难高效推进的缩影之一。据介绍,在项目建设前期,省、市、县三级气象部门严格按照天气雷达选址规范要求,结合当地气象防灾减灾需求和建设、运维成本,跋山涉水、穿越丛林,科学合理完成了站址选址勘察,20部X波段天气雷达中有15部站址海拔在2000米以上,兰坪、德钦、维西、宁蒗4部雷达站址在3000米以上。雷达站施工环境基础差,建设难度大,各站点均无直达道路,需新修部分进场道路,且原有道路是非铺装的乡村道路或防火道,建设施工环境恶劣;加之项目施工阶段正值雨季,各站点施工均受到持续降雨影响,其中文山、红河、普洱、西双版纳、临沧等州市先后经历了近20轮强降雨天气过程和“摩羯”台风影响,导致道路湿滑无法通行,施工整体进度受到影响。然而,从雷达选址到第一张雷达图出图,云南气象人践行初心使命、强化责任担当,以逢山开路、遇水架桥、敢为人先的勇气,坚持不懈、水滴石穿、久久为功的毅力,攻克各种难关,以两个百分百(投资完成率100%、任务完成率100%)圆满完成项目建设。
项目建设得到地方各级党委政府的大力支持,确保了用地、林草地使用、环评、道路、供电、通信、电磁环境等前置要素保障,保障项目建设顺利推进。还有很多气象工作者虽然没有亲自参与到雷达站的一线建设中去,但在项目建设谋划、申报、协调、管理中发挥了重要作用,他们的智慧与汗水,确保了矗立于云岭大地之上的雷达能够高效运转、精准预警。他们用坚持和创新精神,为保障云南4700万各族群众生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好贡献了智慧和力量。
本版图片均由省气象局供图
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