于細微處探雨聽風 相控陣雷達如何成為亞運氣象“顯微鏡”
“聞桂香，看亞運！”2023年中秋國慶雙節(jié)，很多人都不會錯過這樣一樁美事。浙江宜通華盛科技有限公司的高永升這個假期完全圍繞在一件差事里——關注亞運賽事場館每個時刻的天氣變化。
作為公司亞運保障技術部經(jīng)理，這段時間，高永升常駐亞運氣象臺，他的目光始終圍繞著公司自主研發(fā)的相控陣雷達監(jiān)測預警系統(tǒng)。
從開幕式到賽事進行時再到閉幕式，他的工作一如既往、枯燥卻重要——發(fā)現(xiàn)可能影響賽事組織的微尺度對流回波，然后第一時間匯報。
這份資料和亞運氣象臺的其他各類監(jiān)測數(shù)據(jù)一起，將是預報員作出分鐘級、場館級氣象預測的基礎，進而影響到賽事的組織。
“有驚無險”的背后是精密系統(tǒng)的支撐
時間回撥到9月23日。
高永升清楚地記得，當天的兩次雷達回波著實讓在場的氣象專家們捏了一把汗。
當天早上，距離杭州第19屆亞運會開幕式不到12小時。經(jīng)過亞運氣象臺研判，開幕式時段，“大蓮花”（奧體中心）附近多云到陰有小雨，雨量0~0.5mm。
“這個消息讓專家們的神情緊張了許多，他們緊盯監(jiān)測大屏，關注雷達回波系統(tǒng)的變化�！备哂郎毖�，這一天，數(shù)據(jù)微弱的變化都會引發(fā)一場討論。
17時00分，距離開幕式僅有3小時，相控陣雷達產(chǎn)品顯示，杭州西南方向突然出現(xiàn)一塊小尺度回波，回波頂高6.7Km，最大強度21dBz。
“簡單來說，雷達反射率越強，降水越強�；夭敻咴礁�，對流性天氣越強烈�！焙贾菔袣庀笈_副臺長、亞運氣象臺首席預報員沈杭鋒對此記憶猶新，“這塊回波昭示了上游出現(xiàn)了降水天氣，如果最終真的‘飄’到‘大蓮花’上空，對開幕式會帶來影響。”
“這時候除了要依靠專家們的經(jīng)驗外，盡可能精細的監(jiān)測數(shù)據(jù)是作出準確預判的基礎�！鄙蚝间h舉例道，“比如一段時間內盡可能多的回波圖，比如對流系統(tǒng)的空間結構�！�
所幸，綜合相控陣雷達監(jiān)測預警系統(tǒng)的三維風場數(shù)據(jù)和精細化地形，專家組研判回波的移動方向為西偏南，將與“大蓮花”擦肩而過，且不會有降水產(chǎn)生，對開幕式無影響。
然而，雨水的威脅仍在發(fā)生。20時20分，開幕式運動員入場環(huán)節(jié)正在熱烈進行，高永升再次率先通過相控陣雷達監(jiān)測到錢塘江北岸出現(xiàn)較弱的回波，且有飄往“大蓮花”的趨勢。
這一次，專家組結合回波的結構本身強度不高、在移動過程中有減弱的趨勢的特點，再次作出了對開幕式無影響的判斷——即使覆蓋到“大蓮花”上空，帶去也只是零星雨絲，且持續(xù)的時間非常短暫。
幸運女神再次眷顧，這塊回波最終從“大蓮花”北面掠過。
對于開幕式的有驚無險，高永升的快樂溢于言表。
快、準、全的監(jiān)測系統(tǒng)如何煉成？
天氣雷達是公認的探測降水系統(tǒng)的主要手段，是對強對流天氣（冰雹、大風、龍卷和短時強降水）進行監(jiān)測和預警的主要工具之一。
資料顯示，浙江目前已建成全國首個全省性天氣雷達精細化觀測示范網(wǎng)，分辨率由250米精細到62.5米，體掃時間由6分鐘加快到4分鐘，這些雷達以S波段為主。
“如果說S波段是放大鏡，那么X波段就是顯微鏡。”高永升說，X波段波長更短，因此可以提供更高的時空分辨能力。X波段天氣雷達作為新一代天氣雷達網(wǎng)的補充，正慢慢為大家所熟悉和認可。
高永升是一名退伍軍人，服役時曾在海軍航空兵某機場做氣象保障工作。2021年退伍后，開始接觸X波段雷達，隨后參與了對第十四屆全國運動會的保障工作，對于相控陣雷達在短臨預報預警領域的應用頗有自信。
作為浙江首個大型氣象探測裝備智造企業(yè)。去年6月開始，宜通華盛配合浙江省氣象部門逐步開展X波段雙偏振相控陣天氣雷達網(wǎng)建設，在亞運會杭州主賽場、紹興和溫州分賽場共計投入使用13部雷達。
高永升告訴記者，目前相控陣天氣雷達的時空分辨率可以達到百米級、分鐘級，俯仰角度達到72度；宜通華盛自有專利的“相控陣雷達協(xié)同探測網(wǎng)”，實現(xiàn)“動力學+熱力學”探測，解決制約中小尺度強對流的預警瓶頸問題。此外，在人影作業(yè)、森林防火方面也有比較大優(yōu)勢。
“這也是相控陣雷達監(jiān)測預警系統(tǒng)能應用于亞運氣象的主要原因�！鄙蚝间h說，亞運氣象臺所做的預報是場館級、分鐘級的，換言之，只要賽事舉辦的時間段里場館附近沒有妨礙賽事舉辦的天氣現(xiàn)象發(fā)生時，比賽就能正常進行。
沈杭鋒繼續(xù)解釋稱，“其實，多數(shù)回波都是可以被現(xiàn)有的雷達監(jiān)測到，但預報越到臨近，時間就會顯得愈發(fā)寶貴，越早捕捉到影響天氣的精細信息，給氣象預報員的支持也就越多。”沈杭鋒說，宜通華盛這套系統(tǒng)的時空分辨率以及對回波空間結構分析呈現(xiàn)是傳統(tǒng)雷達產(chǎn)品不能比擬的。
9月30日下午在紹興舉行的壘球比賽，就印證了沈杭鋒的話：15時35分，比賽進行5分鐘后因雨暫停。15時40分，氣象專家結合相控陣天氣雷達回波，給出雨水持續(xù)約40分鐘的預判。16時16分，雨停，迅速進行復賽準備。16時20分，比賽繼續(xù)進行。
“能參與保障國際賽事，榮幸！”
10月8日21時24分左右，杭州第19屆亞運會閉幕式圓滿結束，高永升的亞運保障之旅也完美收官。
40歲出頭的高永升是東北人，長期在北京工作。退役前，他最有成就的一件事是參與了氣勢恢宏的“九三”閱兵（紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式）�！爱敃r參與閱兵的海軍飛機都是從我們機場起飛的。”
這次參與亞運保障，也算駕輕就熟。自9月1日離京以后，他先是到紹興總公司調配安排人手，隨后前往浙江和杭州省市兩級氣象臺進行前期溝通，再然后就是保障監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。過去近40天里，都沒有回過家。
“往年中秋，我都會回家和親人團聚。國慶節(jié)則會陪同父母出門旅行�！备哂郎f，亞運會是國際賽事，有生之年能夠以這樣的方式參與其中，大家最大的感受還是榮幸。“至于家人，我會在后期調假彌補。”
高永升告訴記者，“一套系統(tǒng)的正常運行自然要涉及硬件和軟件，為了保障這一利器的順暢運行，我身后還有20余名業(yè)務骨干�！备哂郎榻B，在開閉幕式當天，公司的雷達布設點安排了專人值守�！八麄兌际悄贻p人，有些人的孩子還不到3歲，但他們同樣選擇堅守。”
除了不能和家人團聚，高永升還有一個遺憾。“我特喜歡足球，平時自己還踢一踢，不能去現(xiàn)場支持國家隊很是可惜�！备哂郎袊@，“你知道的，在電視上看和去現(xiàn)場看是完全兩個概念。”
王霜、王珊珊都是高永升喜歡的球員，“最后那場比賽，她們走出了半決賽輸給日本隊的陰影，踢得積極主動，大比分贏得比賽。說她們是‘鏗鏘玫瑰’，實至名歸�！�
杭州亞運會的熊熊火炬8日熄滅，但那些前所未有的時刻與瞬間將永遠鐫刻在亞運歷史中。據(jù)悉，本屆亞運會累計15次打破世界紀錄、37次打破亞洲紀錄、170次打破亞運會紀錄。
高永升對此很是高興，“成功的亞運會，絕不是一個人、一群人、一個省能辦成的，這背后有多少人在默默付出。我很榮幸，我和我的伙伴們能在氣象領域奉獻一份力量；我很開心，公司的相控陣雷達產(chǎn)品又一次經(jīng)受了大型賽事的考驗�！�
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