觀云測雨的千里眼——天氣雷達

我國古代神話中有千里眼和順風耳的故事。而雷達就是科學的千里眼。雷達是一種無線電裝置，其英文名稱是RADAR（即Radio　Detecting　 and　Ranging的縮寫），是無線電探測和定位的意思。早期的雷達主要用于軍事目的。現在已廣泛用于航空、航海、氣象、科學研究等各個方面。用來觀云測雨的雷達，就是天氣雷達，已成為氣象部門監測天氣實況和預報未來天氣的有力工具。

雷達定位的基本原理并不復雜。雷達定向地發射出電磁波（稱為發射波），發射波遇到目標物后被，散射波的一部分由雷達接收下來。雷達能記錄下電磁波往返的時間ΔT，而電磁波的傳播速度等于光速C，那么目標物到雷達的距離S=1/2CΔT。雷達采用極坐標掃描方式，記錄下雷達所指向的方位，就確定了目標物相對于雷達的方位。有了距離和方位，目標物這個點就定下來了。云雨是一種特殊的目標物。云雨中的云滴、雨滴、雪晶、冰粒等降水粒子能夠散射雷達波，當他們散射回來的能量足夠大時，雷達就能識別出來，而在雷達熒光屏上顯示出云雨的彩色圖像，這就更為直觀和定量。訓練有素的雷達工作人員根據這些圖像，判斷這個云雨目標物的性質，是降雨還是降雹，是否伴有雷電大風，未來移向何處，是加強還是減弱等。

阜陽氣象局正在使用的713Ｃ測雨雷達，是1988年投入業務使用的，在1991年，1996年和2003年淮河流域暴雨探測和預報中發揮了重要作用，為抗御暴雨造成的洪澇災害提供了科學的決策依據。而在異常干旱的2001年，這部雷達指揮了幾十次人工增雨作業，為作業區內干渴的土地撒下甘霖。隨著氣象科學技術的進步，阜陽市正在新建更為先進的多普勒天氣雷達，與合肥已建成的多普勒天氣雷達完全相同。

多普勒天氣雷達是利用多普勒效應工作的。不知你是否有過這種體驗，當你位于火車站臺上，遠處有一列火車向著你駛來時，你聽到火車的鳴笛聲會變得越來越尖銳；當這輛列車經過你面前又逐漸遠去時，火車鳴笛聲會變得越來越低沉。這是由于聲源對于你有相對運動，你感受到的聲源頻率有所改變了。這就是多普勒效應。多普勒天氣雷達在探測云雨時，云滴等降水粒子相對于雷達也有運動，這個運動在雷達所指的經向上有個分量，這個分量是朝向雷達或者背離雷達的，由于多普勒效應降水粒子散射回來的雷達波（稱為回波）的頻率比發射雷達波有所偏離。多普勒雷達能測量到這個頻率偏移，通過這個頻率偏移來了解云中降水粒子的運動情況，從中提取豐富的氣象信息。因而具有多普勒功能的天氣雷達，對于監測雷雨大風、冰雹大風、龍卷、下擊暴流、低層風切變等強對流天氣更為有利。多普勒天氣雷達在定量測量降水量方面，也具有更先進的功能，還能增強我們對暴雨的監測能力。

天氣雷達的探測半徑在500公里左右，精確測量半徑在250公里左右。阜陽這部雷達地處淮河中游，其探測范圍幾乎可覆蓋整個淮河流域。稱其為觀云測雨的千里眼，也是名副其實的。過去，這部雷達已經為淮河流域的防災減災做出了應有的貢獻。將來多普勒天氣雷達的建成，勢必為這一區域國民經濟的各個方面提供更為可靠的氣象服務保障，造福淮河兩岸的廣大人民。