浅谈TWR智慧雷达在基层气象服务中的应用

罗宇 王胜江 赵庭飞

摘 要：TWR智慧雷达是陕西兴源电子设备有限公司在2018年基于TWR-01C数字化雷达系统上改进和研发的升级版，它在原有系统的基础上增加许多功能，主要包含雷达产品、气象产品、人影作业系统、雷达配置和地图编辑五大部分，其中最大的亮点是增加了强对流天气系统的识别，并实现了人工影响天气作业自动化，进一步提高了基层气象部门在开展人工防雹作业时的安全性和有效性。本文主要是分析黔西县气象局结合基层工作实际，在使用TWR智慧雷达开展气象服务的过程中，总结其优点和思考其不足的地方，旨在能更好的促进该系统在基层气象服务中的应用，为进一步完善系统设置提供理论依据。

关键词：浅谈;智慧雷达;气象服务;应用

1  引言

贵州是一个干旱、冰雹等自然灾害频繁出现和工程性缺水严重的省份，每年都有不同程度的发生，对农业生产危害尤为严重。[1]随着地方经济的发展，气象服务需求越来越显得重要。为提高作业效益，全省各地根据自身特点建成了以新一代天气雷达为主的人工影响天气业务技术系统，然而由于受地形地貌、局地气候变化的影响，[1]全省气象部门在建成多部新一代天气雷达的基础上陆续在各个县级台站建成了41部TWR-01C数字化雷达，自此，为更好的推进基层人影指挥和预报预警气象服务发展，贵州县级气象部门大多形成以大雷达监测为主，小雷达观测为辅的汛期工作模式。

2  TWR智慧雷达在县局气象服务中的应用

为推进数字化雷达更有效的应用，2017年12月，陕西兴源电子设备有限公司在原TWR-01C数字化雷达的基础上，开发了新型智慧雷达软件，该新型智慧雷达加入了天气识别功能、针对云团强中心的作业参数指导，并将其作为人工影响天气作业指挥系统的申请依据，为真正实现安全、规范、有效的作业预警机制和指挥体系奠定科学和技术的坚实基础，该新型智慧雷达拟进入功能测试阶段。据悉，TWR 智慧雷达可实现全过程自动运行、全过程智慧生成运行结果，不仅最大程度简化操作，更能提供科学、准确的预报、预警产品和人影作业参数。黔西县气象局作为该雷达的首个试运行点，于2018年3月开始使用其开展汛期气象服务。

2.1 形成“大雷达预警 小雷达指挥”的人影作业指挥模式

黔西县气象局在强对流天气监测预警中，主要依靠毕节、贵阳、遵义等新一代多普勒天气雷达产品，在监测到大雷达发现有天气系统要移进我县时，会先发布预警信息，等系统进入我县后，由于强对流天气一般有移速块的特点，多普勒雷达产品更新延时在15分钟左右，在利用其指揮各炮点进行人影作业时很难抓住有利的作业时机，导致作业效果盲目性大且不理想。这时智慧雷达的作用就显现出来了。智慧雷达20秒扫描一圈，呈现出来的组合反射率基本符合实际天气变化情况，它能实时监测天气系统的移动方向、发展情况、强度演变。直观的雷达产品和呈现的移动趋势极大的方便人影平台指挥各炮点开展防雹作业，对于捕捉有利时机开展人影作业具有很好的促进作用，极大的提高作业效率。并且通过这次新型智慧雷达又增加了天气系统预警和防雹作业功能，防雹作业系统包括雹云识别、雹云输出、炮台管理、弹药参数、回波外推等功能，在天气系统移动的过程中，会自动计算作业的最佳炮点及最佳时间。如果在以后的气象现代化建设工作中全面实现炮站高炮自动化，结合智慧雷达加以整合应用，初步可以实现“威宁人影模式”，极大的方便了人影指挥作业，而且保证了作业人员安全。

2.2 在短时临近天气预报预警服务中的应用

基层气象台站TWR智慧雷达监测产品基本代表实时天气情况，对一些灾害性、转折性、突发性强的的中小尺度天气系统的监测具有重要意义，因为该类系统具有复杂性、局地性和突发性的特点，常伴随雷暴、闪电、冰雹、短时强降雨现象。[2]这类天气现象来来势凶猛，持续时间短，但能够引起很严重的灾害。提前监测该类天气过程的发展和演变，及时发布短时临近的天气预报预警，制作决策气象服务材料发布，提醒社会公众做好提前应对的措施以减轻该类气象灾害带来的损失，才能进一步落实防灾减灾气象先行的服务理念。这时，TWR智慧雷达的实时雷达产品相比较多普勒雷在对短时临近天气预报的监测预警中更为有效，预报员在使用该产品时能比多普勒雷达更准确的分析和预测到未来天气系统的发展。不仅如此，其精细化到每个行政村的地图以及新添加的距离环应用能够精确的捕捉到天气系统的发展演变趋势，在充分掌握系统的移动方向和径向速度后，就能够很好的对天气预报做一个准确的分析，进而发布灾害性天气预报预警，提高气象服务的针对性、准确率、科学性和有效性。

3 目前TWR智慧雷达在使用中存在的不足

在TWR智慧雷达系统的使用过程中，虽然能够对基层气象服务起到一定的正效应，但也发现其存在一些不足。一方面是该雷达使用范围比较窄，通过与多普勒雷达产品对比分析，发现最佳的扫描距离均不超过40公里，所以覆盖面积小，在实际应用中存在盲区;二是升级后的智慧雷达，从0°扫描到360°是进行第二圈扫描时产品显示界面会自动清图，不向原来的TWR-01C系统一样保持原图继续扫，这对于回波移动和发展的监测并不直观，连接不上，不方便使用，而且360°自动清图导致系统在设置存图、存数据时，存的图片和数据很多都不是359°时的图片，导致很多存下来数据和图片产品不完整，不能应用，这对于后期分析雷达产品或者作业效益的没有使用意义。

4  总结

TWR智慧雷达能充分发挥新型天气雷达对局地灾害性天气过程的监测预警作用，对基层气象部门实现“大雷达预警 小雷达指挥”的人影作业指挥模式具有重要意义，且在短临天气预报预警中发挥积极作用，能最大限度地减轻冰雹和强对流天气对农业生产的影响，切实增强局地人工增雨防雹预警作业指挥水平和科技服务能力，有效发挥增雨防雹潜在社会经济效益，具有很强的实用意义。但该系统在使用体验中尚也存在不足，希望多加完善后能更好的应用于基层气象服务中。

参考文献

[1] 邹书平，张芳钧，等.2008.TWR-01型天气雷达增雨防雹局地作业预警指挥系统.第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集（Ⅱ）.中国长春：第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议.676-679.

[2] 薛晓颖，任国玉，等.中国中小尺度强对流天气气候学特征[J].气候与环境研究。2019.24（2）：199-213