正值汛期，在“质量提升年”行动指引下的雷达气象业务，频频取得关键进展：6月初，我国首部S波段相控阵双偏振雷达——福州（闽侯）雷达进入关键技术调试阶段；6月11日，新一代天气雷达业务软件（ROSE2.0）正式业务运行，支持所有国产雷达型号，且核心技术自主可控；7月1日，雷达拼图系统V3.0投入业务试运行，实现拼图统一并新增流域拼图，更新频次由10分钟缩短到6分钟；下一代技术体制天气雷达正在自主研发中，有望达到国际先进水平。此外，从7月6日起，中国气象局聚焦龙卷、雷暴大风、冰雹、短时强降水四类强对流天气，开展为期3年的天气雷达观测试验。
边深化体制机制改革，边推进雷达应用，边结合实际改进提升能力，及时在汛期发挥效益……自2021年12月《雷达气象业务改革发展工作方案》（以下简称《方案》）印发以来，中国气象局党组坚持“人民至上、生命至上”理念，对标“监测精密、预报精准、服务精细”要求，依托中国气象局雷达气象中心全面推进雷达气象业务改革发展，大力发展雷达装备技术，提升雷达气象业务运行及保障能力，完善气象雷达资料应用能力，提升强对流天气实况临近监测预警能力，强化雷达气象业务科技和人才支撑，各项工作全面有序展开。
强装备——瞄准国际先进水平 核心技术自主可控
围绕《方案》要求和雷达应用效益提升需求，半年多来，全国气象部门坚持“一盘棋”思维，在重点区域和雷达监测盲区增补天气雷达，加强地基遥感垂直廓线观测；加强高分辨率雷达资料应用。雷达建设与研发，逐渐走上标准化发展的轨道。
此前，雷达研发以厂家为主导，雷达装备型号繁多，导致在质量控制、业务应用等方面准备工作明显不足。紧盯这一短板，中国气象局组织相关业务单位、省（自治区、直辖市）气象局，与高校、科研院所、生产企业通力合作，按照“应用一代、预研一代”的思路，逐步建立“制定计划、组织研发、试验完善、标准制定、装备许可”的气象雷达装备研发新模式。
瞄准国际雷达技术先进水平和高时空分辨率目标，雷达气象中心组织专家团队集智攻关，开展标准X波段全固态双偏振天气雷达、标准L波段风廓线雷达、标准多普勒测风激光雷达研发工作。同步启动相控阵天气雷达，微波、激光等新型气象雷达预研工作，以高精度监测水汽、监测气溶胶全生命周期、连续监测成云致雨过程，进一步监测大气云微物理参数。
在软件研发方面，作为落实中国气象局“质量提升年”行动的具体举措，ROSE2.0应用于全国组网的236部新一代天气雷达站，实现了对雷暴大风、龙卷、冰雹、短时强降水等强对流天气的自动报警中央气象雷达，在今年汛期华东、华南多次强对流天气过程中大显身手，为预报员估算降水量、识别降水区域范围等提供重要支撑。
雷达装备质量和数据质量的提升，为优化短时临近预报提供了底气。基于雷达观测数据，中国气象局短临预报业务系统算法流程全面升级，具备2分钟内制作全国雷达组网拼图的能力，在国家和省级层面实现全区域快速监测预警，并开发出强对流实况监测、龙卷潜势自动报警等功能。
重应用——紧跟需求深耕新技术 以新算法提升能力
4月11日傍晚至12日凌晨，四川多地出现区域性雷暴大风，并伴有局地短时强降水和冰雹。通过雷达组网拼图，预报员辨别出多地遭遇飑线，且有多个超级单体发展，回波强度强、回波顶高度高、风暴顶辐散等特征清晰可见。当日21时53分，雷达识别出明显冰雹区，为预报员及时发布强对流天气预警提供数据支撑。
长江流域雷达拼图（2022年7月5日8时24分） 图片来源：中国气象局雷达气象中心
边改革体制机制、边发挥应用效益，是提升雷达应用能力的基本理念。全国气象部门齐心协力，加强雷达资料同化应用，完善雷达探测、数据质控、资料传输、同化应用全链条业务流程，一系列改革全面铺开并取得初步成效。今年入汛以来，新一代天气雷达在冰雹、短时强降水和雷雨大风等强对流监测、识别应用中效益显著。
6月12日16时，雷达回波显示，线状对流系统“主力”从北京市西北向东南方向发展，并在密云、怀柔等地形成快速发展的强回波。随后，该超级单体持续发展，形成清晰的中气旋和深厚而接地的强回波核心……这些危险信号表明，直径较大的冰雹灾害已经形成。中国气象局气象探测中心技术人员结合这一“危险信号”，与前方预报人员及时互动，为冰雹等强对流预报预警提供有效支撑。
随着雷达监测网络越织越密，如何更好地利用海量观测数据成为重要课题。今年以来，雷达气象中心梳理了雷达数据质量控制和产品算法清单，组织专家团队开发定量降水估测算法、回波智能外推算法、粒子相态识别算法等，加强了雷达数据和产品的应用。
在雷达组网拼图产品的基础上，专家团队研发了强对流追踪识别产品，可定量化分析灾害性天气影响区域和过程特征；与中国气象科学研究院、南京信息工程大学等合作，研发强对流天气外推预警产品，初步实现冰雹、雷暴大风、短时强降水乡镇/街道级灾害落区预警的外推；针对现有龙卷风识别算法的不足，制定3套独立的技术路线开展新算法研究，解决复杂条件下的龙卷风识别问题。
这些新技术成果，已应用于业务。今年第3号台风“暹芭”在广东引发了多个龙卷，台风螺旋雨带中隐藏的微型超级单体信号，没有逃过雷达的“火眼金睛”，气象探测专家根据雷达超级单体信号的发展变化，捕捉到了龙卷的蛛丝马迹。
随着雷达气象业务改革的推进，新一代天气雷达的应用领域不断拓展，空中生态监测就是重要突破。气象探测专家团队利用本该被过滤的天气“杂波”，通过改进和研发算法，将“杂波”变成监测空中迁飞生物的运动“轨迹”。6月中旬中央气象雷达，中国气象局与农业农村部、国家林业和草原局达成合作共识，将利用我国组网天气雷达对农业、林业有害生物迁飞进行监测和识别，服务国家粮食安全和生态文明建设。
如今，雷达气象业务改革已全面铺开，技术体制改革、创新技术应用、专业人才培养进入快车道。气象部门将继续发挥雷达的“国之重器”和“重要支柱”作用，为筑牢气象防灾减灾第一道防线和保障生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好提供更有力支撑。
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