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我國研制生產(chǎn)的第一部703測臺風(fēng)雷達
我國的天氣雷達走過了一條從引進、消化吸收、研制、再改進到自主研發(fā)具有中國特色天氣雷達的曲折道路，經(jīng)歷了從早期703、711型電子管體制的天氣雷達以及713、714、716A型半導(dǎo)體化天氣雷達，到第一代714CD型脈間相參多普勒天氣雷達和現(xiàn)在大量使用集成電路、固態(tài)電路、可編程信號處理的具有全相參多普勒功能的現(xiàn)代化的新一代天氣雷達的發(fā)展過程。
西沙714雷達臺天線及雷達塔樓外景圖
天氣雷達應(yīng)用和雷達氣象學(xué)領(lǐng)域從最初模擬化、定性分析技術(shù)，發(fā)展到數(shù)字化、定量化綜合分析。雷達產(chǎn)品由單一的氣象回波強度發(fā)展到基本產(chǎn)品（強度、速度、譜寬）和導(dǎo)出產(chǎn)品，多達70多種。實現(xiàn)了災(zāi)害性天氣自動識別和自動產(chǎn)生天氣警報的能力。
合肥新一代天氣雷達（CINRAD/SA）塔樓
按照我國216部布網(wǎng)雷達規(guī)劃，已經(jīng)完成了146部新一代天氣雷達的布設(shè)工作，全相參脈沖多普勒天氣雷達在全國范圍投入了業(yè)務(wù)運行，多參數(shù)雷達、多基天氣雷達、雙極化多普勒天氣雷達等新型天氣雷達開始進入科學(xué)實驗階段，機載和星載天氣雷達已開始進入預(yù)研，同時多波束快速掃描第四代天氣雷達技術(shù)（相控陣）已通過技術(shù)可行性研究進入業(yè)務(wù)試驗階段，我國天氣雷達技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域進入了一個嶄新快速發(fā)展時期。
784廠LLX06CDR型車載移動一維相掃平面裂縫陣天線相控陣天氣雷達
新一代天氣雷達采用全相參技術(shù)體制，即雷達系統(tǒng)的發(fā)射信號、本振信號、相參信號和定時器的觸發(fā)脈沖具有確定的相位關(guān)系，這樣可以通過測量接收回波相位變化得知回波的移動速度和移動方向，相比常規(guī)天氣雷達，在測定云和降水回波強度的同時，應(yīng)用多普勒技術(shù)還可獲取大氣風(fēng)場和湍流信息。
全國新一代多普勒天氣雷達布局圖
未來天氣雷達探測技術(shù)的總體發(fā)展趨勢是：從地基雷達探測到空基、天基雷達探測；從單基探測到多基探測；從單一參數(shù)探測到多參數(shù)探測；從低時空分辨率探測到高時空分辨率探測；從單站探測到全網(wǎng)的綜合探測。同時，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,未來的雷達網(wǎng)布局趨勢呈現(xiàn)出大小雷達和移動化雷達相結(jié)合的特征，以獲取無縫隙、均勻覆蓋的雷達資料，提高降水估算、強風(fēng)暴識別、輻合線監(jiān)測和邊界層風(fēng)場估算的能力。同時在氣象產(chǎn)品生成、目標特性(相態(tài))識別、災(zāi)害性天氣預(yù)報等應(yīng)用水平也將再上一個新臺階。
2006年8月10日06：31：55桑美臺風(fēng)速度場監(jiān)測圖（溫州新一代天氣雷達）
從二次世界大戰(zhàn)后雷達技術(shù)引用到氣象部門至今已有60多年歷史，目前約有1000部以上的天氣雷達布設(shè)在全世界各地，用于監(jiān)測強對流天氣和洪水監(jiān)測預(yù)報，是氣象部門監(jiān)測、預(yù)警突發(fā)災(zāi)害性天氣的有效手段之一。隨著近幾年中國新一代天氣雷達投入業(yè)務(wù)運行，我國短時臨近天氣預(yù)報水平上了一個新臺階，極大地滿足了社會對冰雹、龍卷、突發(fā)強降水、臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣臨近預(yù)警需求。2007年7月3日16時42分江蘇省高郵市天山鎮(zhèn)發(fā)生了龍卷風(fēng)，南京新一代天氣雷達從16時18分已監(jiān)測到龍卷風(fēng)可能發(fā)生的信息，并提前半小時左右發(fā)出預(yù)警服務(wù)。2006年8月10日溫州新一代天氣雷達對“桑美”臺風(fēng)成功進行了無縫隙監(jiān)測和預(yù)警服務(wù)。
2007年7月3日16：42高郵市天山鎮(zhèn)龍卷的監(jiān)測預(yù)警圖（南京新一代天氣雷達）
現(xiàn)已建成的多普勒天氣雷達預(yù)測強對流災(zāi)害性天氣的短時預(yù)報準確率比原來至少提高3％～5％，時效能提前幾十分鐘到數(shù)小時，為政府各部門及人民群眾采取準確、及時的防范措施提供了科學(xué)依據(jù)，每年減少經(jīng)濟損失上千億元。新一代天氣雷達除在災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報、人工影響天氣和云水資源利用發(fā)揮著越來越重要作用外，還在軍事保障、防汛抗洪、航空安全保障、兵團與農(nóng)墾的防災(zāi)減災(zāi)、林業(yè)生態(tài)建設(shè)與保護海洋環(huán)境等領(lǐng)域起著重要作用。
隨著我國自動氣象站、雷達雨量校準站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站大批量布設(shè)以及激光雷達、風(fēng)廓線雷達、毫米波雷達等新型雷達投入業(yè)務(wù)使用，我國雷達資料應(yīng)用開始向廣度和深度發(fā)展，為精細化天氣預(yù)報（準確、及時、定量、定點）提供了有力地支撐，我國天氣雷達資料應(yīng)用開始步入發(fā)達國家先進水平行列。
（來源：《氣象知識》2009年第5期，作者：柴秀梅等）
