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QX-60:超高时空分辨率,精准预报预警暴雨山洪
发布日期:2016年08月24日 18:53   发布者:安徽威德萨科技有限公司   浏览次数:2311   

宁夏贺兰山中北段因暴雨突发山洪

        8月21日19:35至22日04:00,贺兰山中北段沿山部分地区突发大到暴雨并引发山洪。有村民的庄家及房屋受损,尚无人员伤亡。截至昨天下午,共紧急转移安置群众5000余人、营救被困人员248名。

        宁夏回族自治区民政厅救灾处工作人员表示,已经为受灾群众发放水和食物,具体数据仍在统计中。记者从贺兰县民政局救灾救济办公室了解到,受灾较为严重的地区是金山周边,目前现场仍在进行救灾活动。[1]

山洪灾害链,危害人民生命财产安全

        突发性山洪是一种主要的极端灾害性天气,是指由于降雨在山丘区引发的洪水,及由山洪诱发的泥石流、滑坡等。山洪具有突发性、水量集中、破坏力大等特点。

        山洪影响的范围不仅仅限于山区本身, 它通过河道将灾害向山前平原和下游地区乡村和城市传播, 形成灾害链,山洪及其诱发的泥石流、滑坡,常造成人员伤亡,毁坏房屋、田地、道路和桥梁等,甚至可能导致水坝、山塘溃决,对国民经济和人民生命财产造成危害。[2]

        建国以来,中国多次发生大规模的山洪灾害。据1950—1990年统计资料,中国洪涝灾害死亡人数共计22.5万人,其中山区死亡人数15.2万人,占总死亡人数的67.4%,年均死亡人数3707人。从灾害造成的损失看,1950—1990年因山洪导致农田年均受灾面积为2933千公顷,年均倒塌房屋约80万间;1990—2000年因山洪导致农田年均受灾面积为5400千公顷,年均倒塌房屋约110万间。[3]

山洪难以准确预测,QX-60解决难题

        山区小流域由于山高坡陡、河流源短流急,在暴雨天气下易于发生山洪灾害。目前,气象部门尚难以对山区小流域局部突发性特大暴雨做出及时准确的预报。

        一般中小尺度天气系统水平尺度在200 km以内, 它的生命史在10h以内。比较常见的中小尺度暴雨天气系统是低空切变线和辐合线。另有一种比较少见的中小尺度暴雨系统出现在暖锋上, 大约在5%左右的暖锋上出现局地暴雨, 它具有时间短、强度大、范围小的特点, 即使在卫星云图上也难以分辨出它的存在, 只有依靠多普勒雷达和其他手段来监测它。[4]

        QX-60是由安徽威德萨科技有限公司提供的基于FMCW(调频连续波)技术的天气雷达,是采用了4极化结构的X波段多普勒天气雷达。

        QX-60具有超高的空间分辨率(≥10米)和时间分辨率(≤30秒)。基于超高的时间和空间分辨率以及超低的电磁辐射,QX-60雷达适合安装在城市地区,对雷雨、暴风雪及降水等进行精确预报和预警,促进城市交通、电力部门及水文管理机构对城市进行更好的规划管理。

        全极化天气雷达QX-60能够对不同相态、形状、取向的云中水成物(雨滴、冰雹、雪花、冰晶、降水粒子、带电粒子等)的各种偏振状态进行测定,从而能够推算出云内粒子的尺度谱、排列取向、空间分布、地面降水强度、降雨和降雪的变化、雷电生成和演变,显著提高暴洪、雷电、飓风、雪灾和冰雹监测的预报水平。

        全极化雷达是在双极化雷达基础上加入交叉极化变量进行升级,测量参数大大增加,包括:云、降水的强度信息、多普勒信息(平均径向速度V,谱宽W)和偏振信息等,并能全面准确地反演出粒子的形状、尺寸、指向角和介电常数等参数,帮助了解云和降水特别是灾害性天气的形成机理极其微物理变化过程,使天气的预测准确率大幅提高,因此拥有巨大的发展潜力和应用前景,是天气雷达史上的一个里程碑。

        除预报暴雨外,QX-60还由于其具备先进的全极化探测能力,因此能够测量粒子的不同相态及混合态,用于对降雪率估计、降雪区域估算及冻雨(雨夹雪、冰雨转换等)的预报;QX-60采用波长较短的X波,敏感性更高,其全极化探测能力,使得其能更准确的预报沙尘暴的沙粒密度分布,沙粒的尺寸和形态分布,更适合进行沙尘暴监测。

        QX-60还可用作移动、单基站单测或多基站雷达网联测使用。且作为采用调频连续波技术的多普勒天气雷达,相较于传统采用脉冲技术的雷达,具有体积小、功率低,维护费用低的优点。

 

参考文献:

[1].曾金秋, 龚晨霞. 宁夏贺兰山中北段因暴雨突发山洪 已营救被困人员248名[EB/OL].

http://www.bjnews.com.cn/news/2016/08/22/414272.html.

[2].高煜中, 邢俊江, 王春丽, 王明洁. 暴雨山洪灾害成因及预报方法[J]. 自然灾害学报, 2006, 15(4): 65-70

[3].管珉. 南方山洪灾害预警预报研究[D]. 南京:南京信息工程大学, 2008.

[4].江锦红,邵利萍. 基于降雨观测资料的山洪预警标准[J]. 水利学报, 2010, 41(4): 458-463