九江市气象局
【摘要】大气与人们日常生活有着极为密切联系,良好的探测技术能够为各个行业尤其是建筑工程、水利等方面提供极为重要依据。近几年随着科学技术的持续发展,大气探测技术也在以往基础上取得较大进步。帮助人们更加深入的认识大气中的物理规律。本文就主要围绕大气探测技术的发展展开分析,探明今后发展的主要目标与侧重点,以供相关单位进行参考。
【关键词】大气探测技术;发展方向;重点
随着社会不断发展,人们对于大气预测的要求也在逐步提高,其在一定程度上影响着各个行业的发展。在大气物理学以及各类电子科技持续发展下,大气探测技术已逐步迈入新的台阶。自上世纪以来,国际对于大气探测已有所重视,各类探测卫星、气球以及飞机等帮助人们对大气变化有了更深层次了解,在各项现代科技帮助下,大气探测技术逐步向完善、科学以及零误差的方向迈进,对日常防灾以及大气环境监测提供重要依据。近年来,该方面技术更呈现急速发展的趋势。
1中国大气探测技术的发展趋势
我国大气监测技术之所以能在近几年飞速发展的主要原因在于,在日常发展中重视对新技术以及观测系统的建立于完善。从当前实际情况来看,我国已逐步将上世纪末国际提出的关于大气监测的几项规划,即世界大气研究、全球能量与水分循环研究以及气候变化与可预报性研究运用于实际中,在此技术上不断对创新。总的来说,我国大气探测技术发展在今后具备以下几方面特点:
(1)由单一探测逐步转向全面探测,将各方面技术逐步结合起来。比如遥感监测技术与大气观测技术,地基监测技术与空基监测技术。使得技术间能够优势互通,弥补单项探测中存在的缺陷。
(2)逐步向系统化转型。当前国内对于大气探测研究点还较为分散,无法做到对探测技术的实时分享,在今后发展中国内对于大气探测无论是在探测技术还是在研究点上均逐步走向统一,实现探测与管理系统的完善与整体化。
(3)将遥感探测技术相自动化方向发展。当前已遥感探测技术为主的大气探测技术虽然在很大程度上解决以往探测技术上的部分缺陷,比如分析复杂、缺乏时效性等,但该技术依旧存在部分缺陷,无法做到完全自动化。该方面内容自然是今后发展的重点。
(4)加强对高精度技术发展。所谓高精度侧重指具备高强分辨率,能实现对细小大小变化的准确捕捉。
(5)探测设备逐步完善。小型化、易操作化、功能全面化必然为今后国内大气探测技术发展的重点。
2国内大气探测系统发展的侧重点
2.1多参数气象雷达探测
因我国气候类型较多,地域面积较大,降水对南方地区以及沿海地区的影响较大,强降水以及大风以及雷雨天气较为常见,容易产生较严重自然灾害,可见侧重对该方面气象观测与预报对控制极端天气对人们生活影响具有关键性作用。多参数气象雷达探测主要作用就在于对该类天气进行探测,可做到对云以及降水粒子的变化情况进行有效识别。
2.1.1X波段双偏振多普勒气象监测
该监测技术为国内当前主要采用的技术,在预测降水以及强对气流等方面发挥着重要作用。为将该技术加以完善,当前正重点对双偏振探测技术加以研究。与以往探测技术相比,和多普勒原理相结合的双偏振技术,可实现对双偏振反射率差的有效探测,在水平与垂直偏振波的作用下,可实现对降水粒子的综合特点准确掌控,为防灾提供有效参考。出于对云雨结构以及特点深入研究,当前我国大气探测中心,在双波雷达的基础上,通过将各个系统加以完善形成X波段双偏振多普勒探测系统。该探测系统为国内首次使用双波长与偏振的探测系统,可实现对云雨细微变化的探测,实现对降雨量与时间的准确探测。
2.1.2使用雷达对强对流天气的监测
研究表明雷达技术在降水预测以及强对流天气的监测方面发挥着重要作用。而受降雨小尺寸的影响,雷达探测的发射率存在较高不均匀性,依旧无法满足人们对雷达探测技术的需求。在今后技术发展中,该方面内容依旧为研究的重点。
2.2人工引雷和雷电监测
我国对雷电的研究具备较长历史,因雷电过程较为迅速,同时带有较大随机性,为对该大气现象进行深入了解,必须救助对应设备与技术实现对雷电的快速采集与储存。当前借助引雷技术实现了对雷电电流等方面的探测,为防雷工作提供依据。
因雷电产生瞬间将在空间内激发强大电磁辐射,且研究表明电磁信号的频段与放电过程存在较大联系。国内研发了一套综合探测系统,实现对快、慢电场、VHF辐射脉冲等进行探测。而在实际运用中可发现,各类设备仅在远距离雷电探测上发挥着较明显效果。在近距离雷电探测中,因雷电对设备存在一定破坏性,使得国内在该方面探测上存在一定局限性,出于发展需要,该方面内容必将列入今后发展的重点。
2.3针对天空云量的探测
针对天空云量的探测不仅在大气研究中发挥着重要作用,在航空运输以及军事等方面同样具备及其重要作用。当前国内对天空云量的探测依旧以人工探测为主,存在较大局限性,易产生误差,无法满足社会各方面的需求。自2001年我国开始着手研制全天空自动化感测系统,并在此基础上研制例热红外云像仪。这两种技术虽能够做到对天空云层的有效探测,但仅立足于对当时天空云量的探测,无法实现短期后者长期云量变化情况的有效分析,依旧需要大气研究人员完成后续工作,使得该方面探测工作缺乏时效性,针对航空运输方面的要求无法彻底满足。在今后发展中,该方面内容自然应当引起重视。
2.4大气成分探测
在环境日益恶化的情况下,大气成分变化已成为社会所关注的重点。大气臭氧向来在大气化学、物理以及动力学方面发挥着重要作用,国内对大气臭氧的研究同样具备较长研究历史,于2001年投入使用的GPS臭氧探空系统将国内对臭氧的研究引入到新的阶段。但在实际运用中,因高度不同表现出较大探测误差,还需要持续加以完善。同时,因大气气溶胶与人们日常生活存在密切联系,能对人们日常健康造成一定影响,为此在城市化发展速度加快的情况下,针对大气气溶胶的探测必然为大气探测技术中的重点。
3总结
总的说来,大气与人们日常生活与发展都存在极为密切的联系,我们在不断影响大气变化的同时,也必须得接受大气变化对日常生活造成的影响。为将大气变化对各个领域的影响降至最低,针对大气探测技术的研究一直是该领域的重点,结合当前实际来看,国内探测技术将更加贴近人们生活,最大限度满足人们对大气探测的实际需要。
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