厦门：天气雷达将有升级版 曾使用四代天气雷达

　　新中国成立66年多来，气象事业取得了巨大的进步，尤其在气象科技、预报水平方面更是不亚于世界气象大国。厦门，一直站在中国气象进步的前沿，新中国气象的进步，总能在厦门气象台（局）找到其踪影，其中天气雷达的发展也是技术进步的一个缩影。

　　 厦门天气雷达的发展历程　　

　　厦门是最早使用天气雷达的地级城市之一，经历了711雷达、713CD雷达、714SD多普勒天气雷达、新一代多普勒雷达714SD，以及目前正在建设中的新一代多普勒雷达CINRAD/SA。

　　从1994年开始，厦门的天气雷达就拥有多普勒技术，除了能起到常规的作用外，还可以利用多普勒效应来测定降水粒子的径向运动速度，推断降水云体的移动速度、风场结构特征、垂直气流速度等。有效地监测暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气的发生、发展；同时还具有良好的定量测量回波强度的性能，可以定量估测大范围降水；多普勒天气雷达除实时提供各种图像信息外，还可提供对多种灾害性天气的自动识别、追踪。

　　 天气雷达的原理　　　　　　

　　天气雷达是由军事雷达发展而来，军事雷达把云、雨等气象目标的回波作为干扰看待。1941年英国最早使用雷达探测风暴，随后美国专门设计了为气象目的而使用的雷达，开始了气象（天气）雷达的发展历程。

　　天气雷达用定向天线发射脉冲无线电波，并与云、雾和降水等发生散射和吸收作用，使一部分电磁波能量返回到雷达天线并被接收下来，并在屏幕上显示回波。近期利用多普勒效应来测量云和降水粒子相对于雷达的径向运动速度，增加了探测风向和风速。

　　由于不同频率的信号对目标物回波强度不一样，因此也产生针对性比较强的天气雷达。比如用X波段（波长2.4～3.75厘米）、C波段（波长3.75～7.5厘米）和S波段（波长7.5～15厘米）雷达探测降水，其中S波段最适用于探测暴雨和冰雹，而波长很短（如1.25厘米或0.86厘米）的则适用探测云。

　　随着多普勒效应被引进天气雷达，从上世纪九十年代开始，多普勒雷达逐渐成为天气雷达的主流。简而言之，多普勒效应是由于物体辐射的波长，因为光源和观测者的相对运动而产生波长的变化。多普勒原理应用于天气雷达时，运动中的气象目标物（包括风）就可以散射脉冲电磁波，并发生频率的变化。最为重要的是，气象上非常关键的“风”，也成了可以被雷达探测的项目，多普勒雷达因而成为最先进的雷达系统，有“超级千里眼”之称。

　　 为什么要建设新雷达？　　　

　　2014年7月，厦门市政府确定了在海沧蔡尖尾山重新建设新一代多普勒天气雷达CINRAD/SA，主要考虑了以下因素:目前正在使用的新一代多普勒天气雷达坐落在岛内，顶端仅有195米，其被遮挡的因素很多。为了保证雷达探测不受影响，市政府规定:以狐尾山为中心，周围近3公里的建筑高度都限制在200米以内，10.3公里不能超过300米。这个范围内把厦门全岛、海沧新城、杏林和集美城区大部都囊括进去，对于厦门市的发展极为不利。为了不影响雷达探测，同时消除气象雷达对岛内高层建筑的限高、提高厦门土地利用率，市政府与气象部门共同决定在岛外建设新一代天气雷达。其投资由厦门市政府与中国气象局共同承担。

　　新建设的雷达主要建设分为两部分:一是海沧蔡尖尾山雷达主阵地及山上道路，二是同安、翔安雷达辅助观测阵地。海沧雷达主阵地力争在2015年底建成。

　　 厦门新天气雷达优势有哪些？

　　即将建成的新一代天气雷达，其作用将有很大的提升，主要体现在两个方面:

　　一是雷达阵地高度的提升。雷达只有在高处，才能发挥“千里眼”的作用。现有的雷达阵地海拔高度仅有105米，而蔡尖尾山海拔330多米，加上塔身的高度以及雷达天线0.5度的仰角，不仅对厦门可以实现全方位覆盖，而且有利于探测远处天气系统的内部结构，可以极大地增加预报的把握性。

　　二是新雷达在技术上有很大的进步。新雷达增加了双偏振多普勒天气雷达技术。双偏振雷达通过测量水平反射率、水平垂直反射率差、差分传播常数、零延迟和线性退极化比，反演出有关粒子形状、尺寸、指向角和介电常数等参数，实现对目标特性的识别。雨滴是我们最常见的降水形式，雨滴的形状取决于在下落过程中雨滴的表面张力和压力，以及大气的压力、温度和湿度的影响。在通常情况下，直径小于1mm的雨滴，被认为是圆球形的，雨滴的直径由小至大，形状由球形变成扁球形，直径越大，扁率就越大。简单说，双偏振雷达可以对降水进行分类与识别，确认组成云和降水的大气粒子是液态、固态或混合态，为准确预报降水提供的强有力数据。（市老科协供稿）

　　 厦门曾使用 四代天气雷达

　　①711天气雷达:1975年～1980年装备使用，主要用于强对流、暴雨监测和人工影响天气指挥及效果评估，为车载雷达，其波长为3.2cm，X波段，以测云雨为主，最大探测距离300公里。其显示设备是早期的荧光屏，扫描线周围才有光亮。其天线为外露类型，大风时必须停机放下天线。

　　②713CD天气雷达:1980年在狐尾山建设，配备模拟视频积分处理器，可对降水回波强度进行较准确的测量，具有定量测量降水的能力。其波长为5cm，属于C波段，主要用于台风、强对流和暴雨监测。其天线同样为外露类型。

　　③714SD多普勒天气雷达:1994年厦门市政府支持厦门气象局更新为714SD多普勒天气雷达，属第二代天气雷达，配备有全数字化的视频积分处理器，能精确处理降水回波信号，并可与多种型号天气雷达相连接，对降水资料进行快速处理。雷达固定在一座大楼上，其天线外围为球体玻璃钢，台风全过程都可连续开机探测。

　　④新一代多普勒雷达714SD:又称为第三代天气雷达，是以采用全相干体制为标志的多普勒天气雷达，主要用于台风、强对流和暴雨监测。2004年建成投用，其波长7.5～15厘米，属于S波段，可以监视半径为400公里范围的地区内台风、暴雨、飑线、冰雹、龙卷等大范围强降水天气，对雹云、龙卷气旋等中小尺度强天气现象的有效监测和识别距离可达230公里，可在距离雷达150公里处识别雹云中尺度为2～3公里的核区，或判别尺度为10公里左右的龙卷气旋。坐落在岛内狐尾山海拔105米处，塔楼共19层，顶端海拔高度195米，集气象灾害监测、科普教育、旅游观光和夜景功能于一体，被誉为“海上明珠”。（市老科协供稿）