科学之力，辨象问天 张珂

张珂

是“谁”告诉你风、雨、雷、电将要发生？又是“谁”告诉你洪水、干旱将会来临？这些都依赖于精准地获取气象和水文信息。那么，如何获取这些信息呢？获取这些信息和发布灾害预警又需要哪些探测、通信等高科技设备和人工智能技术呢？哪些带有高科技元素的防灾减灾设备是普通老百姓能用到的呢？小到温度计、雨量计，大到气象雷达、地球观测卫星等，都具有获取、采集气象和水文信息的功能。让我们揭开各类高科技气象设备和仪器的神秘面纱，认识一下这些天气和水文系统的“观测者”。

多普勒雷达是新一代天气雷达，包含S波段（波长约10厘米）、C波段（波长约5厘米）、X波段（波长约3厘米）。天气雷达的这些波段给大气中的风场和云层做CT扫描，能够捕捉到降水、龙卷风、冰雹、雷暴等天气现象。天气雷达被称为防灾减灾的“侦察兵”，为防灾减灾提供精準数据。

 现代高山气象站

风云气象卫星模型

早在20世纪70年代，中国就开始发展气象卫星，目前共发射了19颗气象卫星（8颗在轨运行），包括风云一号、风云二号、风云三号、风云四号等。气象卫星能够实现全球、全天候、立体的气象监测，极大提升了中国中长期天气预报模式的预报时效和精度。中国风云系列卫星被世界气象组织纳入全球对地观测卫星序列，已成为全球气象卫星探测系统的重要成员。这使中国成为继美国、俄罗斯之后第3个同时拥有极轨气象卫星和静止气象卫星的国家。

 8颗在轨运行的中国气象卫星布局示意图 （图片来源/国家卫星气象中心）

而为人们熟知的北斗卫星导航系统除了用于广为人知的导航之外，还被广泛用于水文监测、气象测报、救灾减灾等领域，并产生了显著的经济和社会效益。通过北斗卫星系统实现气象灾害预警速报、快速应急通信、救灾指挥调度等，可极大提高灾害应急救援反应速度和决策能力。

利用风云系列气象卫星、天气雷达、探空资料、云粒子成像仪（用来观测云层的云滴和冰晶分布等）、透射式能见度仪（用来测量大气能见度）等众多高科技智能探测设备，建立全天候、立体化、多手段、高密度、广覆盖的综合气象观测网，可实时而精准地监测天气系统的演变和气象灾害的形成，为灾害预警和防灾减灾决策提供支持。

 中国气象局上海台风研究所台风移动监测车载气象仪器（摄影/林立旻  供图/袁慧玲）

而运用北斗卫星系统、裂缝位移计（用来监测滑坡、泥石流等气象地质灾害）等先进设备，提升监测预警科技水平，形成“天—空—地”一体化三维立体气象探测技术，并依托人工智能设备让防灾减灾更智慧、更高效、更科学。

近年来，全球气候变化导致极端降水、高温热浪、低温冷害等极端天气事件频发，给人类社会发展带来了严峻的挑战。因此，加强水文气象信息获取，完善水文气象预警技术，全民参与防灾减灾，及早预警、及时行动，是应对气候变化、助力防灾减灾的重要举措。

雷达、无人机、风云卫星、北斗卫星系统等蕴含高科技元素的现代化设备和平台的不断涌现，加之人工智能技术的飞速发展，使得我们能够更加智能和高效地获取水文气象信息，更加科学和精准地预警灾害。普通老百姓也能通过电视、广播、报纸、手机短信、社交平台等第一时间获取气象灾害预警信息，早预警、早行动，助力防灾减灾。

青少年们也应当参与进来，培养严谨的科学态度，激发浓厚的科学兴趣，增长丰富的气象防灾减灾知识，为防灾减灾、科学发展作出贡献！

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