羅宇 王勝江 趙庭飛

摘 要：TWR智慧雷達(dá)是陜西興源電子設(shè)備有限公司在2018年基于TWR-01C數(shù)字化雷達(dá)系統(tǒng)上改進(jìn)和研發(fā)的升級版，它在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加許多功能，主要包含雷達(dá)產(chǎn)品、氣象產(chǎn)品、人影作業(yè)系統(tǒng)、雷達(dá)配置和地圖編輯五大部分，其中最大的亮點(diǎn)是增加了強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)的識別，并實(shí)現(xiàn)了人工影響天氣作業(yè)自動化，進(jìn)一步提高了基層氣象部門在開展人工防雹作業(yè)時的安全性和有效性。本文主要是分析黔西縣氣象局結(jié)合基層工作實(shí)際，在使用TWR智慧雷達(dá)開展氣象服務(wù)的過程中，總結(jié)其優(yōu)點(diǎn)和思考其不足的地方，旨在能更好的促進(jìn)該系統(tǒng)在基層氣象服務(wù)中的應(yīng)用，為進(jìn)一步完善系統(tǒng)設(shè)置提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：淺談;智慧雷達(dá);氣象服務(wù);應(yīng)用

1? 引言

貴州是一個干旱、冰雹等自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn)和工程性缺水嚴(yán)重的省份，每年都有不同程度的發(fā)生，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害尤為嚴(yán)重。[1]隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，氣象服務(wù)需求越來越顯得重要。為提高作業(yè)效益，全省各地根據(jù)自身特點(diǎn)建成了以新一代天氣雷達(dá)為主的人工影響天氣業(yè)務(wù)技術(shù)系統(tǒng)，然而由于受地形地貌、局地氣候變化的影響，[1]全省氣象部門在建成多部新一代天氣雷達(dá)的基礎(chǔ)上陸續(xù)在各個縣級臺站建成了41部TWR-01C數(shù)字化雷達(dá)，自此，為更好的推進(jìn)基層人影指揮和預(yù)報預(yù)警氣象服務(wù)發(fā)展，貴州縣級氣象部門大多形成以大雷達(dá)監(jiān)測為主，小雷達(dá)觀測為輔的汛期工作模式。

2? TWR智慧雷達(dá)在縣局氣象服務(wù)中的應(yīng)用

為推進(jìn)數(shù)字化雷達(dá)更有效的應(yīng)用，2017年12月，陜西興源電子設(shè)備有限公司在原TWR-01C數(shù)字化雷達(dá)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了新型智慧雷達(dá)軟件，該新型智慧雷達(dá)加入了天氣識別功能、針對云團(tuán)強(qiáng)中心的作業(yè)參數(shù)指導(dǎo)，并將其作為人工影響天氣作業(yè)指揮系統(tǒng)的申請依據(jù)，為真正實(shí)現(xiàn)安全、規(guī)范、有效的作業(yè)預(yù)警機(jī)制和指揮體系奠定科學(xué)和技術(shù)的堅實(shí)基礎(chǔ)，該新型智慧雷達(dá)擬進(jìn)入功能測試階段。據(jù)悉，TWR 智慧雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)全過程自動運(yùn)行、全過程智慧生成運(yùn)行結(jié)果，不僅最大程度簡化操作，更能提供科學(xué)、準(zhǔn)確的預(yù)報、預(yù)警產(chǎn)品和人影作業(yè)參數(shù)。黔西縣氣象局作為該雷達(dá)的首個試運(yùn)行點(diǎn)，于2018年3月開始使用其開展汛期氣象服務(wù)。

2.1 形成“大雷達(dá)預(yù)警 小雷達(dá)指揮”的人影作業(yè)指揮模式

黔西縣氣象局在強(qiáng)對流天氣監(jiān)測預(yù)警中，主要依靠畢節(jié)、貴陽、遵義等新一代多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品，在監(jiān)測到大雷達(dá)發(fā)現(xiàn)有天氣系統(tǒng)要移進(jìn)我縣時，會先發(fā)布預(yù)警信息，等系統(tǒng)進(jìn)入我縣后，由于強(qiáng)對流天氣一般有移速塊的特點(diǎn)，多普勒雷達(dá)產(chǎn)品更新延時在15分鐘左右，在利用其指揮各炮點(diǎn)進(jìn)行人影作業(yè)時很難抓住有利的作業(yè)時機(jī)，導(dǎo)致作業(yè)效果盲目性大且不理想。這時智慧雷達(dá)的作用就顯現(xiàn)出來了。智慧雷達(dá)20秒掃描一圈，呈現(xiàn)出來的組合反射率基本符合實(shí)際天氣變化情況，它能實(shí)時監(jiān)測天氣系統(tǒng)的移動方向、發(fā)展情況、強(qiáng)度演變。直觀的雷達(dá)產(chǎn)品和呈現(xiàn)的移動趨勢極大的方便人影平臺指揮各炮點(diǎn)開展防雹作業(yè)，對于捕捉有利時機(jī)開展人影作業(yè)具有很好的促進(jìn)作用，極大的提高作業(yè)效率。并且通過這次新型智慧雷達(dá)又增加了天氣系統(tǒng)預(yù)警和防雹作業(yè)功能，防雹作業(yè)系統(tǒng)包括雹云識別、雹云輸出、炮臺管理、彈藥參數(shù)、回波外推等功能，在天氣系統(tǒng)移動的過程中，會自動計算作業(yè)的最佳炮點(diǎn)及最佳時間。如果在以后的氣象現(xiàn)代化建設(shè)工作中全面實(shí)現(xiàn)炮站高炮自動化，結(jié)合智慧雷達(dá)加以整合應(yīng)用，初步可以實(shí)現(xiàn)“威寧人影模式”，極大的方便了人影指揮作業(yè)，而且保證了作業(yè)人員安全。

2.2 在短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警服務(wù)中的應(yīng)用

基層氣象臺站TWR智慧雷達(dá)監(jiān)測產(chǎn)品基本代表實(shí)時天氣情況，對一些災(zāi)害性、轉(zhuǎn)折性、突發(fā)性強(qiáng)的的中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)測具有重要意義，因?yàn)樵擃愊到y(tǒng)具有復(fù)雜性、局地性和突發(fā)性的特點(diǎn)，常伴隨雷暴、閃電、冰雹、短時強(qiáng)降雨現(xiàn)象。[2]這類天氣現(xiàn)象來來勢兇猛，持續(xù)時間短，但能夠引起很嚴(yán)重的災(zāi)害。提前監(jiān)測該類天氣過程的發(fā)展和演變，及時發(fā)布短時臨近的天氣預(yù)報預(yù)警，制作決策氣象服務(wù)材料發(fā)布，提醒社會公眾做好提前應(yīng)對的措施以減輕該類氣象災(zāi)害帶來的損失，才能進(jìn)一步落實(shí)防災(zāi)減災(zāi)氣象先行的服務(wù)理念。這時，TWR智慧雷達(dá)的實(shí)時雷達(dá)產(chǎn)品相比較多普勒雷在對短時臨近天氣預(yù)報的監(jiān)測預(yù)警中更為有效，預(yù)報員在使用該產(chǎn)品時能比多普勒雷達(dá)更準(zhǔn)確的分析和預(yù)測到未來天氣系統(tǒng)的發(fā)展。不僅如此，其精細(xì)化到每個行政村的地圖以及新添加的距離環(huán)應(yīng)用能夠精確的捕捉到天氣系統(tǒng)的發(fā)展演變趨勢，在充分掌握系統(tǒng)的移動方向和徑向速度后，就能夠很好的對天氣預(yù)報做一個準(zhǔn)確的分析，進(jìn)而發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)報預(yù)警，提高氣象服務(wù)的針對性、準(zhǔn)確率、科學(xué)性和有效性。

3 目前TWR智慧雷達(dá)在使用中存在的不足

在TWR智慧雷達(dá)系統(tǒng)的使用過程中，雖然能夠?qū)鶎託庀蠓?wù)起到一定的正效應(yīng)，但也發(fā)現(xiàn)其存在一些不足。一方面是該雷達(dá)使用范圍比較窄，通過與多普勒雷達(dá)產(chǎn)品對比分析，發(fā)現(xiàn)最佳的掃描距離均不超過40公里，所以覆蓋面積小，在實(shí)際應(yīng)用中存在盲區(qū);二是升級后的智慧雷達(dá)，從0°掃描到360°是進(jìn)行第二圈掃描時產(chǎn)品顯示界面會自動清圖，不向原來的TWR-01C系統(tǒng)一樣保持原圖繼續(xù)掃，這對于回波移動和發(fā)展的監(jiān)測并不直觀，連接不上，不方便使用，而且360°自動清圖導(dǎo)致系統(tǒng)在設(shè)置存圖、存數(shù)據(jù)時，存的圖片和數(shù)據(jù)很多都不是359°時的圖片，導(dǎo)致很多存下來數(shù)據(jù)和圖片產(chǎn)品不完整，不能應(yīng)用，這對于后期分析雷達(dá)產(chǎn)品或者作業(yè)效益的沒有使用意義。

4? 總結(jié)

TWR智慧雷達(dá)能充分發(fā)揮新型天氣雷達(dá)對局地災(zāi)害性天氣過程的監(jiān)測預(yù)警作用，對基層氣象部門實(shí)現(xiàn)“大雷達(dá)預(yù)警 小雷達(dá)指揮”的人影作業(yè)指揮模式具有重要意義，且在短臨天氣預(yù)報預(yù)警中發(fā)揮積極作用，能最大限度地減輕冰雹和強(qiáng)對流天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，切實(shí)增強(qiáng)局地人工增雨防雹預(yù)警作業(yè)指揮水平和科技服務(wù)能力，有效發(fā)揮增雨防雹潛在社會經(jīng)濟(jì)效益，具有很強(qiáng)的實(shí)用意義。但該系統(tǒng)在使用體驗(yàn)中尚也存在不足，希望多加完善后能更好的應(yīng)用于基層氣象服務(wù)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒書平，張芳鈞，等.2008.TWR-01型天氣雷達(dá)增雨防雹局地作業(yè)預(yù)警指揮系統(tǒng).第十五屆全國云降水與人工影響天氣科學(xué)會議論文集（Ⅱ）.中國長春：第十五屆全國云降水與人工影響天氣科學(xué)會議.676-679.

[2] 薛曉穎，任國玉，等.中國中小尺度強(qiáng)對流天氣氣候?qū)W特征[J].氣候與環(huán)境研究。2019.24（2）：199-213