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多普勒雷达在农业气象观测的应用

  摘要:在短时、临近的天气预报中,相对于传统的气象雷达,多普勒天气雷达通过借助自身的实时回波对应的预测,以及实时反馈效果较好,因此被广泛使用,并且这也是农业气象观测的重要辅助手段之一,是做好农业地面气象观测工作的有效工具之一。本文就是在此基础上,通过作者的亲身实践,探究了多普勒雷达实时回波在农业气象观测中的一些实际应用,希望可以为相关的农业气象研究工作者提供一定的技术参考。
  
  关键词:多普勒雷达;回波;农业气象;观测
  
  多普勒雷达在气象观测中发挥作用主要是靠其自身实时回波系统的反馈,多普勒雷达不仅能够有效的预测对流、突发性等短时天气,而且它还能够借助回波有效地掌握一定地区天气的演变情况,这样对当地农业气象观测和预测起到至关重要的作用。而且因为气象是时刻变化的,所以在农业生产中,短时间准确观察并纪录天气变化情况就能起到决定性的作用,农业气象观测工作者只有密切关注,及时掌握自己所负责区域的气象变化趋势,这样才可以做到未雨绸缪,准确预报,及时的指导当地农户应对极端突发天气问题,而在这一过程中,多普勒雷达就起到关键作用。本文就谈谈其在农业气象观测中具体应用的体会。
  
  1多普勒雷达回波与天气编码
  
  当农业气象观测人员通过多普勒雷达的回波,发现观测站周围出现降水回波时,那么就可以通过回波的数据变化有效的推测这一降水的发展趋势,并且结合往年的观测数据有效的分析降水对应的发展方向、速度、强度。同时还可以预期其是否会发展成为极端天气问题,之后还需要根据观察分析做好编码以及发报[1]。
  
  2多普勒雷达与天气报告
  
  通过多普勒雷达对农业气象的大量观测,积累了许多对应的农业气象记载,形成了相对成熟的编发天气预报的规则。如果在观测过程中发现了多普勒雷达的强回波,根据已有的经验和规则,可以预计气象已经能够影响观测地的天气时,就需要做好龙卷风、冰雹、强降雨等发生概率的预测工作,相应的工作人员也需要做好编发重要天气预报的准备,对于农业区还需要及时的提醒种植户防灾减灾。例如冰雹天气,利用多普勒雷达也可以做到短时间的提前预测,这样可以有效的帮助种植户进行前期的预防工作。所以多普勒雷达也可以作为农业气象观测中的短期预测手段,而且通过多普勒雷达得到的观测记载、天气项目、发报的标准、规定、编码形式以及相应的符号内容、方向等都是有迹可循的,因此检测的正确性就更加有保证,农业气象观测也就会更加的有序进行[2]。同时在农业天气预测中,多普勒雷达还具有一定的前瞻性意义,也就是气象部门借助多普勒雷达的回波预测天气的进展情况,也可以进一步的安排自身的灾害预报工作,减少农业的损失。
  
  3多普勒雷达与降水观测
  
  通过多普勒雷达的回波,还可以进行某一地区的降水预测,而且在这一过程中,可以对该地区的强对流天气、降雨云团等进行有针对性的检测,因此,这时就能够准确的判断这一地区是否有强降雨发生,其结果对于农业种植的排水和灌溉影响巨大,并且通过雷达回波的反射范围,还可以判断其降雨的区域。同时借助观测站的实时监测数据,可以对其相应的降水量进行大致的预测,这样就可以满足该地区农业发展对于农业天气预报的需求,并且还可以应对雨量瓶溢出问题的困扰,从而保证农业气象预测的时效性与准确性,进而减少农业气象观测中定时观测所带来的一些不便[3]。
  
  4多普勒雷达与雷暴
  
  雷暴多是在积雨云中出现,这也是某些地区出现雷击事件的根源,而且雷暴对于我国很多地区的农业发展也是危害巨大的,因为大多数的积雨云团中都会伴随有雷暴问题。为了保证农业生产的正常进行,农业气象观测工作者需要借助多普勒雷达的回波,有效的预测或者是检测雷暴的开始时间、方位,以及其对应的经过路径等,同时,通过多普勒雷达的回波强度、方位等还可以有效地对雷暴进行相应的判断和记载,进而研究其是否存在威胁性。这样就可以对某些区域的农户进行针对性的提醒,减少不必要的损失。
  
  5多普勒雷达与蒸发量
  
  多普勒雷达在检测降水的蒸发量中作用是有限的,但是这一过程中,我们可以根据多普勒雷达所接受的回波强度、范围、方向、速度等,结合当地气象部门所检测到的具体蒸发器内的水量进行相应的数据处理,并且结合自身检测得到的降水强度的变化,进而有效的预测蒸发量,同时,还可以借助这些数据决定对相应的蒸发器是否加盖和去盖。
  
  6多普勒雷达和地温表
  
  多普勒雷达不仅可以预测农业气象中的各种极端天气问题,而且还可以进行相关农业气象数据的检测,例如在夏季,因为强对流天气高发,极易出现冰雹天气,通过多普勒雷达的回波分析,我们就可以进行及时的预测,进而避免冰雹损坏各种地温表以及相应的各种辅助设备,而且通过对于各种回波强度的分析,还可以确定自身的检测仪器是否需要加盖防冰雹网罩,这样可以有效地减少相应的设备损坏等问题,此外,通过农业气象的及时预测,也可以协助农户及时的应对冰雹天气问题。当然虽然多普勒雷达不能直接预测地表温度,但是通过多普勒雷达的协助,可以在灾害天气到来之前对地表温度检测设备进行防护,有效地增加地表温度检测设备的使用安全性,减少气象部门的设备损失[4]。
  
  7多普勒雷达与地面最低温度
  
  在夏季,因为地面气温较高,所以应用于地面最低温度检测的仪表中,酒精柱会因暴晒而出现中断问题,这时就会导致检测数据的不准确,使温度表失效,而此时就需要农业气象工作人员将温度表收回,并且安置到阴凉处,进而使其中的酒精逐步的受冷凝结,恢复到正常状态。但当工作人员通过多普勒雷达发现有强回波出现时,就可以初步估计将有雷雨天气发生,也就是会出现地面的急速降温问题,所以气象工作人员需要及时地将温度表放回原处,进而避免当日检测数据的缺失[5]。
  
  8多普勒雷达与日照
  
  农业气象工作人员通过多普勒雷达检测到的强回波,就可以初步断定本地未来的强降雨天气的基本状况,所以当发现强回波时,气象观测人员需要预防日照计进水的问题,因此,需要在不影响日照记录的前提下,尽可能地进行防水,进而减少相应的仪表问题,确保记录的正确。特别是在遭遇大风、强降雨等问题时,更应该针对性进行防护。
  
  9总结
  
  农业气象预测过程中,通过多普勒雷达完全可以根据其对应的雷达回波具体的演变特征,来进行相应的极端天气或者是各种常见天气的事先预测工作,这样不仅可以为大多数的农业工作者提供准确的农业天气预警,而且还可以做到准确观测、记录,进而保证所有的农业气象观测工作都可以高效完成。虽然在大范围、长时间的预测过程中,多普勒雷达应用的限制因素较多,但是在短时、临近的天气预报中,其技术优势明显,而且通过检测到的实时回波,可以进行某特定区域的各种气象的实时预测,所以说利用多普勒雷达预测天气,也是保证我国农业稳定顺利发展的有效工具之一。
  
  参考文献
  
  [1]罗剑飞.多普勒雷达实时回波在地面气象观测中的应用[J].科技资讯,2012(22):31.
  
  [2]吴陈锋,汤达章,吴伟杰.基于3DGIS的新一代多普勒雷达预警分析系统[J].气象与环境科学,2011,34(2):54-58.
  
  [3]黄兴友,徐海军.相控阵天气雷达与多普勒雷达回波的对比分析[J].安徽农业科学,2010,38(25):13873-13875.
  
  [4]李晶,包云轩,蒋义芳,高玉芳,于鑫.多普勒天气雷达1h降水产品的质量评估[J].气象科学,2015,35(3):340-345.
  
  [5]苏万康.多普勒雷达资料在一次强飑线天气过程的同化应用试验[J].安徽农业科学,2011,39(18):10964-10967+10976.
  
  作者:傅超 金龙 崔倩 单位:河北省沧州市气象局 河北省气象技术装备中心
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