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[闲聊吹水]国际上最先进的天气雷达----------福建闽侯雷达

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N海都全媒体记者 陈江燕 马俊杰 实习记者 陈弘旭 文/图
顺着山路蜿蜒而上,在海拔1055米的福州市闽侯县大湖乡雪峰茶场上,一幢通体雪白的建筑矗立于山巅,这便是福州(闽侯)S波段双偏振相控阵天气雷达站。7月21日下午,福州(闽侯)S波段双偏振相控阵天气雷达业务试验启动仪式在闽侯县大湖乡雪峰雷达阵地举行,这是全国首部S波段双偏振相控阵天气雷达,也是目前国际上最先进的天气雷达,其具有超高的时空分辨率,有利于提升雷暴大风、冰雹和短时强降水等强对流天气的监测水平。

只需1分钟,福州风云变化尽收眼底
每年夏秋季节,频频登场的台风、午后突现的雷雨天气,常常让人措手不及。如何更好地摸清这些天气的“习性”并成功防御,高时空分辨的监测需求日益突出。
不同于传统雷达受制于仰角面存在观测盲区,S波段双偏振相控阵天气雷达拥有着精细化的高时空分辨率,其雷达探测距离可达460公里,双偏振测量距离230公里,波速宽度1°,最小距离分辨力31.25米,1分钟可以扫描完成20层仰角。此外,一部相控阵天气雷达能同时实现搜索、探测、识别、追踪等多种功能,起到多部专用雷达的作用。
“传统雷达每6分钟才能完成一次观测,而S波段双偏振相控阵天气雷达转一圈只要1分钟,就能把全部天气情况完整扫描并显示在雷达图上。”福州市气象局局长陈春宝解释,S波段双偏振相控阵天气雷达可大大提升对中小尺度对流系统的监测能力,特别适合监测雷暴大风、冰雹和短时强降水等强对流天气,实现“精细探测”的目的。
“通过这部雷达,可以看到整个福州城区天气的变化。”陈春宝局长表示,雷达扫描得到的结果,经过内部会商所得到的预报结果,也会推送至“e福州”APP等平台,提供市民参考。


IP属地:广东1楼2022-09-15 11:08回复
    这部雷达为目前国际上最先进的天气雷达,最大探测距离460千米,1分钟可扫描完成20层仰角,具有更强探测能力、更高时空分辨率,特别适合监测龙卷、雷暴大风、冰雹和短时强降水等强对流天气。
    相控阵天气雷达,系相位控制电子扫描阵列雷达。该雷达利用大量可控制的小型天线单元排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的移相开关控制,通过控制各天线单元发射的相位,就能合成不同相位波束。相控阵各天线单元发射的电磁波,通过干涉原理合成“探测波束”。“闽侯S波段相控阵雷达有16000多个天线单元,全部由计算机自动控制灵活探测,最大探测距离460公里,双偏振测量距离230公里,最小距离分辨力31.25米,1分钟可以扫描完成20层仰角。”福州市气象局局长陈春宝介绍说,它就像蜻蜓的复眼,不用转动头部就可以感知周围情况。该雷达的探测范围主要是福建省及台湾海峡、台湾岛西部,为台风、强对流天气预报预警的重点区域。
    “与机械扫描的传统天气雷达相比,该雷达能同时具备搜索、探测、识别、跟踪等多种功能,反应时间短、获取数据量大、时空分辨率高,可以更快速更细致发现灾害性天气发生前的信号特征,更早地进行预警,也能为事后的天气分析科学研究提供更详尽细致的数据。”陈春宝认为,相控阵天气雷达的启用,可加强气象观测技术装备业务能力建设,推进气象观测业务高效和创新发展,发掘更快捷、更精细、更先进的相控阵雷达观测技术对气象预报预警业务的支持和促进作用。
    中国气象局副局长于新文表示,发展大型S波段双偏振相控阵天气雷达技术,构建国省联动、院所参与的雷达研发与业务应用互动机制,可为我国实现气象雷达装备关键核心技术自主可控奠定坚实基础。(记者 张静雯)
    “福州(闽侯)S波段双偏振相控阵天气雷达的建设,是在为全国布网天气雷达做技术准备。”


    IP属地:广东2楼2022-09-15 11:13
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      这是全国首部S波段相控阵双偏振天气雷达,由中国气象局气象探测中心、福建省气象局和中国电科十四所下属国睿集团三方合作共建。
      中国电科14所、国睿科技研制生产的全国首部S波段双偏振相控阵天气雷达,在福州市闽侯县雪峰雷达阵地正式启动业务试验,这标志着我国相控阵天气雷达应用进入崭新阶段。


      IP属地:广东3楼2022-09-15 11:15
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        “闽侯S波段相控阵雷达有16000多个天线单元,全部由计算机自动控制灵活探测,最大探测距离460公里,双偏振测量距离230公里,最小距离分辨力31.25米,1分钟可以扫描完成20层仰角。”

        作为对比,常规S波段多普勒天气雷达的最小距离分辨力是小于或等于250米,
        最新型的珠海纳睿生产的X波段双极化有源相控阵天气雷达的最小距离分辨率是小于或等于30米,
        闽侯S波段相控阵雷达最小距离分辨力31.25米。
        电科14所用S波段做到十分接近X波段的时空分辨率,技术能力极其变态
        电科14所是J20,055,052D,052C等武器的雷达供应商,世界顶级电磁领域国防供应商,用S波段(2.7Ghz,天气雷达定频频段中心点)做到X波段(9.4Ghz,天气雷达定频频段中心点)的精度。等同用军用远程搜索雷达实现了军用火控雷达的功能,军迷一定知道当中的强大之处。我有点怀疑电科14所在雪峰S波段相控阵雷达上使用了055驱逐舰上的综合电磁频谱技术,军事技术转民用。


        IP属地:广东4楼2022-09-15 11:30
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          军事转民用


          IP属地:山东来自iPhone客户端5楼2022-09-16 07:56
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            S波段相控阵,恐怕还有军事需求。


            IP属地:广东来自Android客户端6楼2022-09-16 08:08
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              难怪知天气上线相控阵雷达图的界面,原来还有这些故事。


              IP属地:福建7楼2022-09-16 12:49
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                那个球会不会被台风吹飞了?


                IP属地:云南8楼2022-09-16 12:57
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                  主要是想起这张图了


                  IP属地:云南9楼2022-09-16 23:20
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                    怪不得下沉蓝色预警报的这么勤快


                    IP属地:浙江来自Android客户端11楼2022-09-19 13:48
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                      看下美国同行的最新研究进展,通过机器学习自动去除伪像干扰。
                      美国Baron公司已在全球350多台雷达上销售、安装并进行了双极化升级,其中包括了美国海洋与大气局171台多普勒天气雷达的双极化升级订单。
                      凭借创新历史和全球影响力,Baron可以帮助您利用最新的雷达技术为您所在地区天气的独特挑战所带来的做好准备。

                      存在地面杂波和无线电干扰的雷达数据(非气象回波伪像)

                      通过机器学习算法识别清除干扰后的雷达数据


                      IP属地:广东12楼2022-09-20 02:11
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                        这是我国天气雷达的图,一片片的地面杂波,海洋杂波,无线电干扰伪像,真是没眼看。上面雷达绝大部分是北京敏视达生产的s波段多普勒天气雷达。这里备注下我国天气雷达绝大部分是是北京敏视达生产的。不同厂商的雷达抗干扰能力不同,下面会放出珠海纳睿公司的x波段相控阵雷达图做对比。







                        IP属地:广东来自Android客户端13楼2022-09-20 02:19
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                          先上福州s波段多普勒天气雷达站的图(北京敏视达公司生产)


                          IP属地:广东来自Android客户端14楼2022-09-20 02:22
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                            这里是珠海纳睿公司的x波段相控阵雷达对比图,选取福州雷达作对比。
                            时间相差10多分钟,雷达布设地点相差在30公里内。这也是福建气象局提供的可对比最新数据,个人认为时空距离偏差不大,具备对比意义。


                            IP属地:广东来自Android客户端15楼2022-09-20 02:24
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                              珠海纳睿x波段相控阵雷达和敏视达s波段多普勒雷达对比,扫描成像时间相差2分钟。
                              可以说抗干扰方面完败。
                              上图敏视达,下图珠海纳睿



                              IP属地:广东来自Android客户端17楼2022-09-20 02:35
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