广东广州筑牢防线看天气雷达系列报道④多种观测设备协同构建气象观测网络
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*月**日，天气雷达监测到广东省广州市花都区有超级单体发展，出现钩状回波、中气旋等龙卷特征；**时**分，监测到超级单体移动至白云区钟落潭镇，而后雷达上出现龙卷涡旋特征并识别到龙卷…… 近年来，在全球变暖背景下，我国灾害性天气呈多发频发趋势，天气雷达以其强大的穿透能力，能够深入云雨系统内部，对风场、降水粒子进行精细刻画，清晰描绘出天气系统的动力结构，帮助预报员快速、精准地掌握灾害性天气的发生、发展趋势。 “不可能只通过一种设备就实现完备的气象观测。”中国气象局综合观测司司长方翔介绍，天气雷达在观测目标尺度、目标要素和数据准确性验证等方面存在短板，需要多种观测设备协同发力才能更好发挥作用。 中国气象局气象探测中心雷达应用室主任吴蕾说，从观测目标尺度来看，天气雷达主要针对雨滴和雨胚进行观测，并根据雨滴的运动来获得大气的运动状况，对于云滴和冰晶等微小粒子的监测能力有限。 此时，气象卫星的观测优势得以体现，它能够全方位捕捉云系的宏观结构和演变过程，与天气雷达形成互补。通过两者联合观测，可以完整记录云系从形成、发展到降水的整个过程，对于强对流天气的早期识别和精准预报具有重要意义。 ****年*月*日**时**分，风云三号G星降水测量雷达捕捉到海南与广东阳江附近出现降雨。图中显示的是从地表开始*.**公里到*公里的降水系统三维立体结构。国家卫星气象中心供图 从观测目标要素来看，天气雷达无法直接获取大气的热力状态、湿度分布和垂直风切变等信息，而这些都是判断强对流天气发生的重要因素。 这就需要利用探空气球和无线电探空仪，获取从地面到高层大气垂直剖面中的温度、湿度、气压、风速和风向等关键数据，以揭示大气的层结稳定性、抬升凝结高度、*℃层和-**℃层的位置等关键指标。 “其中，*℃层和-**℃层的高度对天气雷达识别冰雹至关重要。”中国气象局气象探测中心雷达运控室主任陈玉宝介绍。 冰雹的形成通常与强烈的上升气流有关，这些气流在经过*℃层时会使水滴冻结并形成冰雹胚胎。雷达回波中的特征往往可以揭示出冰雹区的位置和强度，但只有结合高空垂直观测数据才能更好地评估冰雹的发生概率和规模。例如，当探空数据显示*℃层高度偏低且上方存在强冷空气时，冰雹形成的可能性就更大，雷达回波中的特定反射率模式也会更具指示性。 从观测数据准确性来看，天气雷达虽然能够提供大范围的高时空分辨率观测数据，但作为典型的间接测量设备，其利用降水粒子的电磁波散射实现对大气中降水的监测，易受到各类杂波、电磁干扰，导致数据失真，特别是面对复杂地形、强对流天气等情况。 “在这种情况下，地面观测系统——特别是自动气象站和雨滴谱仪的实时数据，是雷达数据的重要校正依据。”中国气象局综合观测司质量管理处副处长张继业介绍。 *月*日，台风“摩羯”来临前，海南省儋州市气象局对辖区内自动站进行巡检和维护，确保数据监测、采集及传输稳定有序，保障区域自动气象站正常运行。宁进章 摄影 通过雨量计，自动气象站能够获取实际地面降水量。这些“真实值”数据与雷达估测的降水量进行对比后，可以有效识别和校正雷达因视角遮挡或地形回波干扰等原因产生的误差。 雨滴的大小、形状与雷达观测到的回波强度密切相关，而雨滴谱仪能够测量雨滴的尺寸、形状和速度等参数，揭示降水粒子的微观结构，可以更精准地校正雷达观测中的误差。在强对流天气中，粒子的形状和大小变化剧烈，雷达的回波特征可能发生偏移，雨滴谱仪的数据可以提供实时参考，帮助雷达算法更准确地还原降水强度。 （作者：史光浩 责任编辑：闫泓）
