廈門天氣雷達將有升級版 曾使用四代天氣雷達

　　新中國成立66年多來，氣象事業取得了巨大的進步，尤其在氣象科技、預報水平方面更是不亞于世界氣象大國。廈門，一直站在中國氣象進步的前沿，新中國氣象的進步，總能在廈門氣象臺（局）找到其蹤影，其中天氣雷達的發展也是技術進步的一個縮影。

廈門天氣雷達的發展歷程　　

　　廈門是最早使用天氣雷達的地級城市之一，經歷了711雷達、713CD雷達、714SD多普勒天氣雷達、新一代多普勒雷達714SD，以及目前正在建設中的新一代多普勒雷達CINRAD/SA。

　　從1994年開始，廈門的天氣雷達就擁有多普勒技術，除了能起到常規的作用外，還可以利用多普勒效應來測定降水粒子的徑向運動速度，推斷降水云體的移動速度、風場結構特征、垂直氣流速度等。有效地監測暴雨、冰雹、龍卷等災害性天氣的發生、發展；同時還具有良好的定量測量回波強度的性能，可以定量估測大范圍降水；多普勒天氣雷達除實時提供各種圖像信息外，還可提供對多種災害性天氣的自動識別、追蹤。

天氣雷達的原理　　　　　　

　　天氣雷達是由軍事雷達發展而來，軍事雷達把云、雨等氣象目標的回波作為干擾看待。1941年英國最早使用雷達探測風暴，隨后美國專門設計了為氣象目的而使用的雷達，開始了氣象（天氣）雷達的發展歷程。

　　天氣雷達用定向天線發射脈沖無線電波，并與云、霧和降水等發生散射和吸收作用，使一部分電磁波能量返回到雷達天線并被接收下來，并在屏幕上顯示回波。近期利用多普勒效應來測量云和降水粒子相對于雷達的徑向運動速度，增加了探測風向和風速。

　　由于不同頻率的信號對目標物回波強度不一樣，因此也產生針對性比較強的天氣雷達。比如用X波段（波長 2.4～3.75厘米）、C波段（波長3.75～7.5厘米）和S波段（波長7.5～15厘米）雷達探測降水，其中S波段最適用于探測暴雨和冰雹，而波長很短（如1.25厘米或0.86厘米）的則適用探測云。

　　隨著多普勒效應被引進天氣雷達，從上世紀九十年代開始，多普勒雷達逐漸成為天氣雷達的主流。簡而言之，多普勒效應是由于物體輻射的波長，因為光源和觀測者的相對運動而產生波長的變化。多普勒原理應用于天氣雷達時，運動中的氣象目標物（包括風）就可以散射脈沖電磁波，并發生頻率的變化。最為重要的是，氣象上非常關鍵的“風”，也成了可以被雷達探測的項目，多普勒雷達因而成為最先進的雷達系統，有“超級千里眼”之稱。

為什么要建設新雷達？　　　

　　2014年7月，廈門市政府確定了在海滄蔡尖尾山重新建設新一代多普勒天氣雷達CINRAD/SA，主要考慮了以下因素:目前正在使用的新一代多普勒天氣雷達坐落在島內，頂端僅有195米，其被遮擋的因素很多。為了保證雷達探測不受影響，市政府規定:以狐尾山為中心，周圍近3公里的建筑高度都限制在200米以內，10.3公里不能超過300米。這個范圍內把廈門全島、海滄新城、杏林和集美城區大部都囊括進去，對于廈門市的發展極為不利。為了不影響雷達探測，同時消除氣象雷達對島內高層建筑的限高、提高廈門土地利用率，市政府與氣象部門共同決定在島外建設新一代天氣雷達。其投資由廈門市政府與中國氣象局共同承擔。

　　新建設的雷達主要建設分為兩部分:一是海滄蔡尖尾山雷達主陣地及山上道路，二是同安、翔安雷達輔助觀測陣地。海滄雷達主陣地力爭在2015年底建成。

廈門新天氣雷達優勢有哪些？

　　即將建成的新一代天氣雷達，其作用將有很大的提升，主要體現在兩個方面:

　　一是雷達陣地高度的提升。雷達只有在高處，才能發揮“千里眼”的作用。現有的雷達陣地海拔高度僅有105米，而蔡尖尾山海拔330多米，加上塔身的高度以及雷達天線0.5度的仰角，不僅對廈門可以實現全方位覆蓋，而且有利于探測遠處天氣系統的內部結構，可以極大地增加預報的把握性。

　　二是新雷達在技術上有很大的進步。新雷達增加了雙偏振多普勒天氣雷達技術。雙偏振雷達通過測量水平反射率、水平垂直反射率差、差分傳播常數、零延遲和線性退極化比，反演出有關粒子形狀、尺寸、指向角和介電常數等參數，實現對目標特性的識別。雨滴是我們最常見的降水形式，雨滴的形狀取決于在下落過程中雨滴的表面張力和壓力，以及大氣的壓力、溫度和濕度的影響。在通常情況下，直徑小于1mm的雨滴，被認為是圓球形的，雨滴的直徑由小至大，形狀由球形變成扁球形，直徑越大，扁率就越大。簡單說，雙偏振雷達可以對降水進行分類與識別，確認組成云和降水的大氣粒子是液態、固態或混合態，為準確預報降水提供的強有力數據。（市老科協供稿）

廈門曾使用四代天氣雷達

　　①711天氣雷達:1975年～1980年裝備使用，主要用于強對流、暴雨監測和人工影響天氣指揮及效果評估，為車載雷達，其波長為3.2cm，X波段，以測云雨為主，最大探測距離300公里。其顯示設備是早期的熒光屏，掃描線周圍才有光亮。其天線為外露類型，大風時必須停機放下天線。

　　②713CD天氣雷達:1980年在狐尾山建設，配備模擬視頻積分處理器，可對降水回波強度進行較準確的測量，具有定量測量降水的能力。其波長為5cm，屬于C波段，主要用于臺風、強對流和暴雨監測。其天線同樣為外露類型。

　　③714SD多普勒天氣雷達:1994年廈門市政府支持廈門氣象局更新為714SD多普勒天氣雷達，屬第二代天氣雷達，配備有全數字化的視頻積分處理器，能精確處理降水回波信號，并可與多種型號天氣雷達相連接，對降水資料進行快速處理。雷達固定在一座大樓上，其天線外圍為球體玻璃鋼，臺風全過程都可連續開機探測。

　　④新一代多普勒雷達714SD:又稱為第三代天氣雷達，是以采用全相干體制為標志的多普勒天氣雷達，主要用于臺風、強對流和暴雨監測。2004年建成投用，其波長7.5～15厘米，屬于S波段，可以監視半徑為400公里范圍的地區內臺風、暴雨、颮線、冰雹、龍卷等大范圍強降水天氣，對雹云、龍卷氣旋等中小尺度強天氣現象的有效監測和識別距離可達230公里，可在距離雷達150公里處識別雹云中尺度為2～3公里的核區，或判別尺度為10公里左右的龍卷氣旋。坐落在島內狐尾山海拔105米處，塔樓共19層，頂端海拔高度195米，集氣象災害監測、科普教育、旅游觀光和夜景功能于一體，被譽為“海上明珠”。（市老科協供稿）