王元紅
氣象,是組成環(huán)境的重要因素,與我們的生活關(guān)系緊密。而且,社會經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá),我們越需要了解氣象變化。
氣象觀測是氣象工作的基礎(chǔ)。今天,我們來了解中華人民共和國成立后70年間氣象觀測的變化,領(lǐng)略氣象事業(yè)取得的輝煌成就。
觀測站網(wǎng),從稀稀拉拉到密集布點
1949年,全國有101個裝備簡陋、技術(shù)落后的氣象臺站。
1952年底,全國氣象臺站總數(shù)增至317個,初步實現(xiàn)了觀測方法的統(tǒng)一。
1957年,全國已建成氣象臺110個、氣象站1537個。
…………
截至2018年底,全國已有7個國家大氣本底站、212個國家基準(zhǔn)氣候站、633個國家基本氣象站、9869個國家氣象觀測站、53711個(常規(guī))氣象觀測站、1129個國家應(yīng)用氣象觀測站(生態(tài)、農(nóng)業(yè)、交通)、120個國家高空氣象觀測站、261個國家天氣雷達(dá)站(其中45個為風(fēng)廓線雷達(dá)站)、56個國家空間天氣觀測站。
地面氣象觀測:從人工觀測到自動觀測
早期的氣象觀測是人工的。一天24小時,3名工作人員分3班,共采集8次數(shù)據(jù),再將記錄的數(shù)據(jù)編成電碼,用通信設(shè)備傳送出去。各地的數(shù)據(jù)匯聚到一起,人們就可以繪制地面天氣圖,用于做天氣預(yù)報。
2000年前后,人工觀測逐步轉(zhuǎn)成自動觀測。新型自動站建成以后,氣象觀測可以實現(xiàn)24小時只需1名工作人員,并且工作人員晚上不用忙碌,設(shè)備可以每分鐘采集一次數(shù)據(jù),氣象信息是海量的。而數(shù)據(jù)越多,數(shù)值預(yù)報的效果越好。
高空氣象觀測:從6個人到2個人
高空氣象數(shù)據(jù)被發(fā)射到地面后,工作人員可以繪制出500百帕、700百帕、850百帕等對應(yīng)不同高度的天氣圖,對天氣進(jìn)行預(yù)報。
最初的觀測設(shè)備很簡陋。20世紀(jì)60年代,我國完成了701測風(fēng)雷達(dá)的研制和生產(chǎn)。很快,這種雷達(dá)在全國組網(wǎng)。它可測得由地面到3萬米高空的大氣參數(shù)。但即便有了雷達(dá),完成一次高空氣象觀測至少需要6個人合作,步驟十分繁瑣。
21世紀(jì)初,L波段高空氣象探測系統(tǒng)逐步應(yīng)用。它是我國自主研發(fā)的新一代探空系統(tǒng),具有探測精度高、自動化程度高、采樣速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點,只需要2個人操作,就能完成高空觀測。
地面上的“眼睛”:
從713天氣雷達(dá)到多普勒天氣雷達(dá)
1958年,我國研制了測雨雷達(dá)。后來,我國生產(chǎn)了713天氣雷達(dá),到1980年已建成“713”雷達(dá)站26個。1985年左右,714天氣雷達(dá)定型,它能夠探測臺風(fēng)和暴雨等災(zāi)害性天氣活動。
1997年,WSR88D新一代多普勒天氣雷達(dá)在上海落戶。多普勒雷達(dá)是目前世界上最先進(jìn)的雷達(dá),有“超級千里眼”之稱,對人們進(jìn)行天氣預(yù)報尤其是短時臨近預(yù)報有極大的幫助。如今,我國已基本建成具有世界先進(jìn)水平的全國新一代多普勒天氣雷達(dá)監(jiān)測網(wǎng)。
地面上的“眼睛”不斷更新,能清清楚楚地看到天氣系統(tǒng)移動,看到其中蘊(yùn)藏的雨量、能量等基本信息。
高空中的“眼睛”:風(fēng)云氣象衛(wèi)星
1988年,我國第一顆太陽同步軌道氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號A星升空,運行39天后姿態(tài)失控。1991年,風(fēng)云一號B星在正常在軌運行165天后姿態(tài)失控??茖W(xué)家并沒有放棄,而是從中吸取經(jīng)驗和教訓(xùn),不斷改進(jìn)我國的風(fēng)云氣象衛(wèi)星……2016年12月11日,風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星發(fā)射成功。它應(yīng)用的技術(shù)更加先進(jìn),我們親切地將它稱為“風(fēng)四郎”。
中國一共成功發(fā)射17顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星,形成了目前在軌運行7顆衛(wèi)星的全球氣象衛(wèi)星星座系統(tǒng),為全球近100個國家和地區(qū)、國內(nèi)2700多家用戶提供服務(wù)。如今,風(fēng)云氣象衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列,是全球綜合地球觀測系統(tǒng)的重要組成部分,在國際氣象災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急救援方案形成及實施方面起到重要作用。