高科技系统显威力

【美国《华盛顿邮报》８月３１日报道】对美国气象学家来说，１９９２年８月２４日在佛罗里达州登陆的安德鲁飓风是件悲中有喜的事。
时速２４０公里的安德鲁飓风夺走了数十人的生命，使数百人受伤，大量房屋财产被毁。这是个悲剧。
但是，安德鲁飓风对美国国家气象局的天气预报系统来说，是一次成功的考验。美国国家气象局在技术更新中试用的１０台多普勒雷达和计算机，帮助提供了关于安德鲁飓风的数据，绘制了飓风的路线和强度变化图，空前准确地测定飓风登陆的地点（误差不出３０英里）。气象局及时发出了飓风警报、帮助政府官员早作决定，哪些地区的居民应撤离，哪些地区的居民可以留在家，从而减少了生命财产的损失。
美国国家气象局正在实施一项投资４０亿美元的现代化计划，更新大部分第二次世界大战时期的技术。以往天气观测数据是靠分布在全国各地的１５００名雇员用手工收集的。该局只有一颗对地静止环境卫星从太空进行观测。因此，这项现代化计划旨在改进设备。在新技术新设备中居首要地位的是多普勒雷达；还有取代技术人员手工操作的自动化地面观测系统，它能更频繁地提供关于温度、气压、风速和风向的最新数据。在两年内还将发射几颗改进型的对地静止环境卫星以及新的风速廓线仪。
这项现代化计划是由商务部、交通部和国防部联合投资的。到２０００年，美国国家气象局将把它分布在全国各地的大约２５０个气象台站减少到１１５个高技术气象设施，并使气象局的气象学家与技术人员的比例由１：３倒转成３：１，因为新技术要求具备较高的科学水平。
所有雷达工作时都是先发送一个信号，然后测定目标物的回波。常规雷达测的是雨滴或雪片，局限于探测风暴位置和等级。
多普勒雷达又称为下一代雷达。它与传统雷达不同，它测的是多普勒效应，通过成知遥远的大气密度、悬浮的水或尘埃粒子等由于多普勒效应而产生的频率的细微差别，来“洞察”风暴内部发生的情况，如可能形成陆龙卷的环流型等。多普勒雷达的工作频率是每秒钟２７００兆周到３万兆周，能根据返回信号的频率变化计算出空气中上述粒子的速度和方向，甚至还可以灵敏地测出空气密度的细微变化。因此，多普勒雷达观测的，不是风暴形成的时间，而是风暴内的情况和风暴将往何处去，并能观测发生在晴空中的大气变化。无疑，多普勒雷达为传统的天气预报带来最为重大的改进。目前美在全国试用的１０台多普勒雷达已显示出这一点，例如，安装在佛罗里达州墨尔本以北１８０英里的一台多普勒雷达就为预报和发布安德鲁飓风登陆警报作出了贡献。
另外，在俄克拉何马州诺曼的多普勒雷达使风暴预测的准确率达到了９０％以上，同时使虚警报从６０％以上降到了３０％以下。使陆龙卷的报警时间从陆龙卷到来前几分钟提前到数十分钟。这一点对陆龙卷经过的那些地方是至关重要的。又如，佛罗里达州的一个多普勒雷达使气象台站提前４０分钟发出了一次雷暴警报。根据现代化计划，从今年起至２０００年。美国要在全国１５９个点安装多普勒雷达。预计这些多普勒雷达与改进型的气象卫星，地面自动化观测台站以及增强了功能的计算机结合使用，将能比现在早得多和准确得多地作出天气预报，其中包括提前长达３０分钟发出陆龙卷警报。
多普勒雷达也将在改进高层大气观测方面发挥作用。目前正在测试的新的风速廓线仪可以利用多普勒霍达对大气进行探测。它每隔６分钟收集一次最高达５万英尺高空的７２个不同高度上的风速和风向，得到的信息有助于航空气象学家判定何处发生大气湍流气阱，从而指导飞行员安全地绕过它们飞行。
（钟元贞译）