觀云測雨的千里眼——天氣雷達(dá)
我國古代神話中有千里眼和順風(fēng)耳的故事。而雷達(dá)就是科學(xué)的千里眼。雷達(dá)是一種無線電裝置,其英文名稱是RADAR(即Radio Detecting and Ranging的縮寫),是無線電探測和定位的意思。早期的雷達(dá)主要用于軍事目的?,F(xiàn)在已廣泛用于航空、航海、氣象、科學(xué)研究等各個方面。用來觀云測雨的雷達(dá),就是天氣雷達(dá),已成為氣象部門監(jiān)測天氣實況和預(yù)報未來天氣的有力工具。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/261047.htm雷達(dá)定位的基本原理并不復(fù)雜。雷達(dá)定向地發(fā)射出電磁波(稱為發(fā)射波),發(fā)射波遇到目標(biāo)物后被,散射波的一部分由雷達(dá)接收下來。雷達(dá)能記錄下電磁波往返的時間ΔT,而電磁波的傳播速度等于光速C,那么目標(biāo)物到雷達(dá)的距離S=1/2CΔT。雷達(dá)采用極坐標(biāo)掃描方式,記錄下雷達(dá)所指向的方位,就確定了目標(biāo)物相對于雷達(dá)的方位。有了距離和方位,目標(biāo)物這個點就定下來了。云雨是一種特殊的目標(biāo)物。云雨中的云滴、雨滴、雪晶、冰粒等降水粒子能夠散射雷達(dá)波,當(dāng)他們散射回來的能量足夠大時,雷達(dá)就能識別出來,而在雷達(dá)熒光屏上顯示出云雨的彩色圖像,這就更為直觀和定量。訓(xùn)練有素的雷達(dá)工作人員根據(jù)這些圖像,判斷這個云雨目標(biāo)物的性質(zhì),是降雨還是降雹,是否伴有雷電大風(fēng),未來移向何處,是加強還是減弱等。
阜陽氣象局正在使用的713C測雨雷達(dá),是1988年投入業(yè)務(wù)使用的,在1991年,1996年和2003年淮河流域暴雨探測和預(yù)報中發(fā)揮了重要作用,為抗御暴雨造成的洪澇災(zāi)害提供了科學(xué)的決策依據(jù)。而在異常干旱的2001年,這部雷達(dá)指揮了幾十次人工增雨作業(yè),為作業(yè)區(qū)內(nèi)干渴的土地撒下甘霖。隨著氣象科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,阜陽市正在新建更為先進(jìn)的多普勒天氣雷達(dá),與合肥已建成的多普勒天氣雷達(dá)完全相同。
多普勒天氣雷達(dá)是利用多普勒效應(yīng)工作的。不知你是否有過這種體驗,當(dāng)你位于火車站臺上,遠(yuǎn)處有一列火車向著你駛來時,你聽到火車的鳴笛聲會變得越來越尖銳;當(dāng)這輛列車經(jīng)過你面前又逐漸遠(yuǎn)去時,火車鳴笛聲會變得越來越低沉。這是由于聲源對于你有相對運動,你感受到的聲源頻率有所改變了。這就是多普勒效應(yīng)。多普勒天氣雷達(dá)在探測云雨時,云滴等降水粒子相對于雷達(dá)也有運動,這個運動在雷達(dá)所指的經(jīng)向上有個分量,這個分量是朝向雷達(dá)或者背離雷達(dá)的,由于多普勒效應(yīng)降水粒子散射回來的雷達(dá)波(稱為回波)的頻率比發(fā)射雷達(dá)波有所偏離。多普勒雷達(dá)能測量到這個頻率偏移,通過這個頻率偏移來了解云中降水粒子的運動情況,從中提取豐富的氣象信息。因而具有多普勒功能的天氣雷達(dá),對于監(jiān)測雷雨大風(fēng)、冰雹大風(fēng)、龍卷、下?lián)舯┝鳌⒌蛯语L(fēng)切變等強對流天氣更為有利。多普勒天氣雷達(dá)在定量測量降水量方面,也具有更先進(jìn)的功能,還能增強我們對暴雨的監(jiān)測能力。
天氣雷達(dá)的探測半徑在500公里左右,精確測量半徑在250公里左右。阜陽這部雷達(dá)地處淮河中游,其探測范圍幾乎可覆蓋整個淮河流域。稱其為觀云測雨的千里眼,也是名副其實的。過去,這部雷達(dá)已經(jīng)為淮河流域的防災(zāi)減災(zāi)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。將來多普勒天氣雷達(dá)的建成,勢必為這一區(qū)域國民經(jīng)濟的各個方面提供更為可靠的氣象服務(wù)保障,造?;春觾砂兜膹V大人民。
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