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气象重器“指点”交通 解密我市高科技气象监测设备如何运转精准

发布时间: 2022-09-20 17:19:23 来源:ob欧宝体育在线直播 作者:ob欧宝体育直播竞猜

  厦门网讯 (文/厦门日报记者 徐景明 朱道衡 汤海波 蔡绵绵 图/市气象台提供(除署名外)  公路、航空、海运等运输方式,都有一个效率和安全变量:天气。船长、飞行员、驾驶员,更中意晴空万里,对暴雨狂风避之唯恐不及。  但在相近的运输距离

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  厦门网讯 (文/厦门日报记者 徐景明 朱道衡 汤海波 蔡绵绵 图/市气象台提供(除署名外)

  公路、航空、海运等运输方式,都有一个效率和安全变量:天气。船长、飞行员、驾驶员,更中意晴空万里,对暴雨狂风避之唯恐不及。

  但在相近的运输距离下,三者需要的气象预报服务却迥异:除了海陆空不同的气象特点,它们关注的气象服务在时间、空间层面上也不同,公路关注的是一天内的天气变化,航空则以小时甚至分钟计算,而海运则是两三天。

  这需要气象服务更加精准、精细。厦门市气象局党组书记、局长葛小清解读,气象服务是交通运输业的保障要素,比如,厦门港是世界第十三大集装箱港,厦门机场是东南沿海航空枢纽,厦门还是港口型物流枢纽城市、国际性综合交通枢纽城市,客、货流均以亿计,“做好气象服务,就是落实统筹发展与安全。”他说。

  近两年,市气象部门积极引入具有国有自主知识产权的高科技气象监测设备,如相控阵气象雷达、激光测雾仪等,且设备分布的密度不断提升;越来越丰富的基础气象数据,也支撑起更为精准的气象服务,海陆空不同应用场景下的需求得到不断满足。

  扫描速度更快,探测精度更高。如同“开天眼”,帮助气象预报员更快速、精准判断是否有热雷暴,是降雨还是下冰雹,是否有“风切变”,提醒飞行员规避。

  9月4日,厦门地区天气晴热。厦门航空AOC运行控制中心大厅,签派员们正严密地监控着机队——这里相当于厦航航班有序运行的中枢,天气,是签派员最关心的其中一项内容。

  “虽然外围有台风影响,但厦门机场天气适航,正常起降没有问题。”一名厦航飞行员说,如果天气不佳、机场流量拥堵,运控中心会建议外站航班推迟起飞,已在空中的飞机,则建议盘旋等待或是去其他机场备降。

  起飞和降落,是飞行中最困难的阶段,恶劣天气是主要风险因素,很多事故诱因就是雷雨、大风。不过,效率和成本对航空公司也很重要,比如减少空中盘旋等待可节省燃油,备降的成本更是高昂。

  地处中国东南沿海的厦门,温、湿度较高,容易发生强对流天气,比如夏季午后的热雷暴——这种伴随着雷电、强降水、大风甚至冰雹的天气,生命周期却很短:它可以在一刻钟内形成、半小时内消散。

  在海沧、同安、翔安,三座X波段双偏振相控阵气象雷达已实现初步组网。与常规气象雷达相比,它扫描速度更快、探测精度更高。“常规气象雷达6分钟完成一次扫描,空间分辨率1公里,叠加数据上传时间,小范围的对流天气往往难以捕捉。”厦门空管站气象台预报室副主任梁秋枫说,“相比之下,相控阵气象雷达70秒完成一次扫描,数据传输几乎无延迟,空间分辨率提升,仅为30米。”

  一架飞机起降的时间为两三分钟,相控阵气象雷达如同“开天眼”,帮助气象预报员更快速、精准判断是否有热雷暴——时间回到今年8月4日,当日上午8时许,值班预报员通过相控阵雷达资料分析,预计10时20分厦门机场会有降水,持续至10时45分,或将影响10个航班降落。

  一条预警信息很快传递给机场和航空公司,10时07分,大阵雨降下,预警信息发布提前量达到108分钟,为各航空公司调整飞行计划预留出时间。10时39分,厦门机场天气转为小阵雨,与预警高度一致。

  “飞行员会根据大阵雨持续的时间和燃油量,来决定是否备降外地机场。如果持续时间在半小时内,且燃油充足,多数飞行员会选择空中盘旋等待。”该飞行员说。当日,空中等待的10个航班中,仅有1个选择备降外场,其余均顺利降落厦门机场。根据测算,这至少为相关航空公司节省了近百万元的备降成本。

  除了超高的时空分辨率,相控阵气象雷达还能帮助预报员更加精准掌握降水粒子的相态,判断降雨还是下冰雹;对于看不见的风,它能帮助预报员判断是否有“风切变”(风向、风速在空中水平和垂直距离上的快速变化,对飞机起降安全影响较大),提醒飞行员规避。

  “天气变化莫测,很难预报,但这两年,空管站气象台发布的气象预警信息确实越来越准。”该飞行员说。

  值得一提的是,厦门投用的X波段相控阵气象雷达,属国产自主研发,将其服务航空运输,厦门也是业界第一家。厦门市气象局表示,接下来,厦门将积极引进S波段的相控阵气象雷达——S波段的覆盖距离较X波段更远,能够帮助预报员先知先觉。

  8分钟就可完成区域内能见度监测,准确率达95%以上。激光能见度雷达和“丝路海运”自动气象站的投用,有效提升雾天通航效率约10%。

  岛内还是艳阳高照,厦门港的咽喉要道九节礁却大雾弥漫——这样的场景,在引航员李国宏眼里并不是什么稀罕事。“大雾中能见度差,集装箱巨轮动辄三四百米长,偏出航道搁浅或者发生碰撞,会带来不可想象的后果。”他说。

  每一艘巨轮都想“把脉风云”,但是九节礁的雾,属于团雾,生成速度很快,范围也不大,因此无法预测,只能靠监测。

  大风也会影响安全航行。李国宏说,巨轮满载受风面积达上万平方米,在复杂的港内航道,大风会显著增加操控难度,还会影响引航员攀爬舷梯上下船——大风卷起大浪,一个不小心,就可能跌落海中。

  可实时监测的设备已在厦门投用:厦大白城附近的建筑物高点,一台外观像是探照灯般的设备持续工作。它发射的是激光,目标直指九节礁海域,8分钟就可完成区域内监测,准确率达95%以上。而传统雷达360度全平面扫描,需要耗时1小时。“激光雷达带来的高效、高精准,使实时监测成为现实。”厦门气象服务中心主任吴陈锋说。

  为了提升监测数据的精细度,厦门市气象局已设置8处新型激光雷达,包括2处激光能见度雷达、6处激光测风雷达,规模处于业内领先地位。

  除了激光雷达,九节礁灯塔上还设立了中国首座灯塔气象观测站——“丝路海运”自动气象站,担任前沿“哨兵”。灯塔的光束下,一整套气象设备日夜工作,为进出港船舶提供气象保障服务。

  如今,引航员打开福建省气象局“知天气”App,九节礁海域的风力、能见度、气温、气压等实时数据一应俱全、滚动播报。“不仅是保证航行安全,全面掌握气象数据,还能提高港口运作效率。”福建丝路海运有限公司总经理李南说,“船舶多停留一天,就要增加几万美元的成本,带来污染物排放。快进快出,不仅经济高效,而且绿色环保。”

  截至目前,灯塔气象站已安全守护超过10万艘次进出港船舶。激光能见度雷达和“丝路海运”自动气象站的投用,有效提升雾天通航效率约10%,港口生产、船舶运营、货物流通等悉数受益,有力改善厦门港的国际营商环境。

  灯塔上的气象站坚定守护海上交通,成为气象部门精细化服务我市港航经济的生动注脚。吴陈锋说,近期他们计划选址再建五座灯塔气象站,推动“丝路海运”自动气象站连点成链。

  在航运界,“国航国导”是一个热词,其意为“我国自有的航运公司船队,使用我国自主国产导航设备”,搭建安全高效的国际集疏运网络。今年投洽会期间举行的“丝路海运”国际合作论坛上,中国气象局副局长张祖强说,中国气象部门量身打造了各种海上和港口气象服务,尤其是加强了远洋气象导航能力建设。

  “‘丝路海运’为远洋气象导航提供了一个很好的发展契机。”张祖强说,自主知识产权的气象导航业务系统,全天候、定制化全球气象导航服务能力,如同船舶的“明眸慧眼”,为“丝路海运”提供安全、经济、低碳的气象解决方案。

  “厦门交通气象”微信小程序提供的气象服务可精确到某条道路、某个街区,其气象数据来自厦门境内及道路沿线多个自动气象观测站,实现“提前预报、提前准备”。

  9月5日,受今年第11号台风“轩岚诺”外围影响,厦门天气如置身于“空调外机”旁,热浪袭人。

  当日13时许,在沈海高速东孚服务区暂时休整的司机张强打开“厦门交通气象”微信小程序,上面显示,他所在的地点气温已超过34摄氏度。“路面估计超过50度。今天拉的是重货,路面太热容易爆胎。算了,再休息一会。”他说。

  不仅是气温,包括风速、降雨、能见度,都可在这个小程序上实时查询,这些数据,来自厦门境内及道路沿线多个自动气象观测站。厦门气象服务中心副主任郭林说,这个小程序,反映出“气象服务精细化”的发展思路。

  “从2019年开始,气象部门与公安交警、交通等部门深度对接,收集需求,推进气象服务硬件建设和软件开发工作。2021年12月,‘厦门交通气象’微信小程序上线,它集中体现了建设成果:气象服务精细化程度已经可以精确到某条道路、某个街区。”郭林用手机展示这个小程序的功能。

  除了烈日高温,穿行山区的高速公路上,常见团雾。厦门高速交警支队警务技术一级主管张钊介绍,以往遇见团雾这类的恶劣天气,大多采取封路、分流,如今,在精细预报服务下,交警部门可以根据气象大数据,通过开启护栏上加装的LED雾灯,给路过雾区的驾驶人以明确的道路线型诱导,再配合采取降速、控距、亮尾等引导措施,为保障车辆安全通行雾区提供了精准技术支撑。

  在市区交通方面,市交通指挥中心主任杨晟对“厦门交通气象”微信小程序给予充分肯定。“今年7月7日的那场大雨,我们在两天前与气象等部门的联席会上就已初步知晓;大雨发生当日,微信小程序及时弹出预警,确定大致影响范围。”杨晟说,之后的工作变得有的放矢,人员、物资开始向预案中可能积水堵车的地点调配,灯控信号提前准备配时方案,以贴近实际交通状况。

  大雨势必会对交通造成影响,但精准气象预警,为及时治堵、疏堵抢出更多时间——之前是“堵了再赶过去疏导”,如今则是“提前预报、提前准备”;之前,晚高峰暴雨后全城可能堵上两三个小时,如今大面积拥堵已不常见、小范围内的拥堵也能快速得到缓解。

  大数据的积累,为城市易涝点的改善提供决策依据——近两年极端天气较多,但城区内涝情况减少,主要原因是市政部门针对性地开展管网建设,这其中,就有气象部门的数据支持。

  现在,越来越多的市民开始使用“厦门交通气象”微信小程序,实时获取天气预警信息。厦门市气象局说,他们还将加大力度在岛内外更多区域建设自动气象观测站,重点区域的密度可达1.5平方公里一个,这将实现更为精准的气象监测、预报、预警服务。

  一切为了无限接近线点赶到办公室,在本子上写下一天要做的十几件事,围绕不同时间节点,反复判断、追踪雷达资料,事后还要复盘……“一天下来筋疲力尽,一年到头周而复始。坚持做下去的动力,就是为了无限接近真相。”一位预报员说。

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