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          二院:打造氣象精品產業 服務百姓安康樂知

          發布時間:2020-07-21    信息來源: 中國航天科工二院

          近日,習近平總書記對金沙江烏東德水電站首批機組投產發電做出指示強調,要堅持新發展理念勇攀科技新高峰,努力打造精品工程更好造福人民??萍际菄?,中國要強,人民生活要好,必須要有強大科技??茖W研究既要追求知識和真理,也要服務于經濟社會發展和廣大人民群眾。中國航天科工正是響應總書記號召,把科技工作者的論文寫在祖國的大地上,把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中。

          作為中國航天科工的雷達專業研究所,二院23所以航天技術服務國計民生為使命。人們的衣食住行、安康樂知都離不開氣象,23所就將氣象產業做大做強,圍繞創新鏈布局產業鏈,加強創新引領能力,加速創新成果孵化。

          氣象雷達的工作是“追云逐雨”,給大氣中的風場和云層做“CT”掃描,監測天氣狀況,獲取實時氣象要素,實現精細化探測。

          自上世紀80年代,成功研制中國第一部邊界層風廓線雷達,實現我國無球測風“零”的突破以來,23所60多年間不斷創新,研制了測風、測云、探空綜合探測領域系列化產品,以高可靠性、高穩定性和優異的探測能力,為國家氣象、民航氣象等用戶提供了200余臺套設備,產品覆蓋全國各地,在國家基礎設施建設和國內外重大賽會保障、臺風暴雨等應急搶險救災中廣泛應用。

          6月以來中央氣象臺持續31天發布暴雨預警,南方60%的縣市受到暴雨影響,7月2日,2020年第1號洪水在長江上游形成。在這一個多月里,23所90多套氣象雷達在降雨覆蓋的四川、廣東、貴州、重慶等近10個省市24小時采集氣象數據,雷達網的快速掃描和精細化空間觀測為氣象部門準確把握天氣系統發展趨勢提供數據服務和參考。

          中國科學院大氣物理研究所的數據顯示,目前的3天預報在全球范圍可達70%至80%的準確度。我國華南地區的3天預報,準確度能高于80%。準確率的提升依賴于氣象科學技術的進步。氣象雷達作為氣象科學的重要組成部分,它的進步,對于近年來氣象服務的升級,發揮著越來越重要的作用。在現有的技術條件下,很難做到百分之百地精準預測。但23所不斷嘗試新的技術手段,突破新的技術難題。

          天氣雷達是進行大氣、云及降水物理研究和探測的主要手段,它的重要用途之一是定量估測降水,我們叫它“防害減災偵察兵”。它是強降雨季節氣象部門數據參考的重要裝備。為了提升定量降水估測的精度,天氣雷達的探測方式從單偏振改成雙偏振。大氣降水的水相態粒子是扁平狀的,如果采用單一偏振波探測,得到的信息不夠全面,雙偏振的探測方式則可以通過水平和垂直方向的同時測量,對降水類型識別、分類,精準地探測并估測降水。目前23所正在為中國氣象科學研究院研制的X波段相控陣天氣雷達,就采用了雙偏振數字有源相控陣技術,這是國內技術體制最先進的天氣雷達。

          為了給防災減災提供更多更精細的數據,23所對于降水觀測和龍卷天氣過程等災害性天氣的觀測,研制了C波段相控陣天氣雷達,它可實現對龍卷、冰雹、雷暴等災害性天氣實時監測。2019年9月,23所研制的國內首部C波段相控陣天氣雷達在江蘇高郵市安裝。這個雷達主要用于降水觀測,可獲取云、雨等氣象目標的位置、強度、徑向速度等信息,實時監測龍卷風等災害性天氣過程,并對龍卷等天氣的演變過程進行精細化探測。常規天氣雷達完成一次掃描需要6分鐘,這個雷達只需要一分半鐘?!褒埦盹L這樣的天氣,獲取信息的速度越快,越有助于盡早做出應急安排?!?/p>

          為了拓展服務領域,23所圍繞國計民生發展需求,創新科技,深耕技術提升服務能力。

          “低空風切變”是航空界公認的飛機起飛和著陸階段一個重要的危險因素,它發生的時間短,范圍小,探測和預報很困難,是一個航空氣象的世界性難題。23所利用風廓線雷達、連續波雷達、激光雷達等多種雷達,構建了我國第一個高精度、高時空分辨、高數據獲取的機場風場探測裝置,在天津機場安裝以來,10多次成功預警發生在跑道上的風切變,為提高民航機場航運安全的保障能力提供幫助。

          為北京大興國際機場架設的測云雷達,是國內民航機場第一部測云雷達??梢詫C場周邊60公里范圍內的云、霧、雪、弱降水等進行高精度觀測,并與天氣雷達、風廓線雷達等設備結合,提升機場天氣預報的精細程度,對于危害飛機航行安全的低云、大霧等低能見度天氣,提供良好的實時監測和短臨預警服務。

          6月11日,中國首座燈塔氣象觀測站“絲路海運”自動氣象觀測站在福建廈門港九節礁部署完成,這是23所為保障國家“一帶一路”航線運行特意設計的一型海上氣象觀測站,創新性地選址并建設于燈塔上,開創了港航氣象服務的先河。

          不僅是為國民提供氣象數據服務,23所氣象雷達還隨著“一帶一路”的腳步走到了更多的國家和地區。

          氣象雷達的工作特點是“靠天吃飯”,想要捕捉充分的氣象信息,驗證產品性能,就需要天氣要素多,越是天氣惡劣、刮風下雨的時候,越需要做監測。一次在國外架設雷達的過程中,遇到了沙塵暴,黑壓壓的一片云往頭頂走,剛說“要下雨了,抓緊干”,不到三分鐘,狂風裹著砂礫就來了,什么都看不到,沙子打得臉生疼,來不及收拾,大家放下設備就趕緊往樓下跑。沙塵暴二十分鐘就過去了,但是當時天已經黑了,大家只能結束當天的工作。

          有的時候住地會停電,大家就開著手電筒吃燭光晚餐。當地人非常熱情,有很多人不會說英語,但是他們一直用微笑向隊員們傳遞善意。每天隊員出門都要帶著大批設備物資,當地的民眾就主動來幫忙提東西。離開時,隊員把從國內帶來的零食都分享給當地的百姓,感謝他們這段時間的幫助。他們也把當地的椰棗、杏干送給隊員。習近平總書記在亞洲文明對話大會開幕式上說,“美人之美、美美與共”。

          為了更好地服務民生,助力氣象產業快速發展,23所成立了我國航天行業內規模最大、市場綜合占有率最高,“空天地?!币惑w化的綜合氣象探測設備公司——航天新氣象公司。以自動氣象站、氣象雷達和探空產品三大類產品,為氣象和環境監測、民航、應急減災、農業生態、交通、智慧城市等多個行業提供服務。

          通過航天新氣象公司這個全新平臺,23所整合現有的技術、人才和市場資源,呼應一帶一路、互聯網+物聯網、智慧城市、生態建設等國家重點發展戰略和機遇,強化研發資源投入,在持續深耕傳統市場、優化服務的基礎上,加快拓展環保、海洋等其它行業及國際市場。以科技的引領推動科技與經濟的緊密結合,以“大雷達、大系統、大數據”為建設目標,力爭為國家氣象現代化建設事業做出更大貢獻。(文/胡慶榮)

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