氣象重器“指點(diǎn)”交通 解密我市高科技?xì)庀蟊O(jiān)測(cè)設(shè)備如何
燈塔氣象站
九節(jié)礁燈塔設(shè)立了中國(guó)首座燈塔氣象觀測(cè)站——“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站。
我市計(jì)劃選址再建五座燈塔氣象站,推動(dòng)“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站連點(diǎn)成鏈。
相控陣氣象雷達(dá)
●70秒完成一次掃描
●空間分辨率30米
●數(shù)據(jù)傳輸幾乎無(wú)延遲
自動(dòng)氣象觀測(cè)站
●目前廈門(mén)境內(nèi)及道路沿線有200多個(gè)
●未來(lái)將建設(shè)更多
●重點(diǎn)區(qū)域1.5平方公里一個(gè)
激光雷達(dá)
●8分鐘就可完成區(qū)域內(nèi)能見(jiàn)度、風(fēng)力監(jiān)測(cè)
●準(zhǔn)確率達(dá)95%以上
●我市有2處激光能見(jiàn)度雷達(dá)、6處激光測(cè)風(fēng)雷達(dá),規(guī)模處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位

位于九節(jié)礁的燈塔氣象站。
廈門(mén)網(wǎng)訊 (文/廈門(mén)日?qǐng)?bào)記者 徐景明 朱道衡 湯海波 蔡綿綿 圖/市氣象臺(tái)提供(除署名外)
公路、航空、海運(yùn)等運(yùn)輸方式,都有一個(gè)效率和安全變量:天氣。船長(zhǎng)、飛行員、駕駛員,更中意晴空萬(wàn)里,對(duì)暴雨狂風(fēng)避之唯恐不及。
但在相近的運(yùn)輸距離下,三者需要的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)卻迥異:除了海陸空不同的氣象特點(diǎn),它們關(guān)注的氣象服務(wù)在時(shí)間、空間層面上也不同,公路關(guān)注的是一天內(nèi)的天氣變化,航空則以小時(shí)甚至分鐘計(jì)算,而海運(yùn)則是兩三天。
這需要?dú)庀蠓?wù)更加精準(zhǔn)、精細(xì)。廈門(mén)市氣象局黨組書(shū)記、局長(zhǎng)葛小清解讀,氣象服務(wù)是交通運(yùn)輸業(yè)的保障要素,比如,廈門(mén)港是世界第十三大集裝箱港,廈門(mén)機(jī)場(chǎng)是東南沿海航空樞紐,廈門(mén)還是港口型物流樞紐城市、國(guó)際性綜合交通樞紐城市,客、貨流均以億計(jì),“做好氣象服務(wù),就是落實(shí)統(tǒng)籌發(fā)展與安全?!彼f(shuō)。
近兩年,市氣象部門(mén)積極引入具有國(guó)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技?xì)庀蟊O(jiān)測(cè)設(shè)備,如相控陣氣象雷達(dá)、激光測(cè)霧儀等,且設(shè)備分布的密度不斷提升;越來(lái)越豐富的基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù),也支撐起更為精準(zhǔn)的氣象服務(wù),海陸空不同應(yīng)用場(chǎng)景下的需求得到不斷滿足。
空
廈門(mén)易發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣
飛機(jī)如何提前發(fā)現(xiàn)

相控陣氣象雷達(dá)已在我市初步組網(wǎng)。
相控陣氣象雷達(dá)
掃描速度更快,探測(cè)精度更高。如同“開(kāi)天眼”,幫助氣象預(yù)報(bào)員更快速、精準(zhǔn)判斷是否有熱雷暴,是降雨還是下冰雹,是否有“風(fēng)切變”,提醒飛行員規(guī)避。
9月4日,廈門(mén)地區(qū)天氣晴熱。廈門(mén)航空AOC運(yùn)行控制中心大廳,簽派員們正嚴(yán)密地監(jiān)控著機(jī)隊(duì)——這里相當(dāng)于廈航航班有序運(yùn)行的中樞,天氣,是簽派員最關(guān)心的其中一項(xiàng)內(nèi)容。
“雖然外圍有臺(tái)風(fēng)影響,但廈門(mén)機(jī)場(chǎng)天氣適航,正常起降沒(méi)有問(wèn)題?!币幻麖B航飛行員說(shuō),如果天氣不佳、機(jī)場(chǎng)流量擁堵,運(yùn)控中心會(huì)建議外站航班推遲起飛,已在空中的飛機(jī),則建議盤(pán)旋等待或是去其他機(jī)場(chǎng)備降。
起飛和降落,是飛行中最困難的階段,惡劣天氣是主要風(fēng)險(xiǎn)因素,很多事故誘因就是雷雨、大風(fēng)。不過(guò),效率和成本對(duì)航空公司也很重要,比如減少空中盤(pán)旋等待可節(jié)省燃油,備降的成本更是高昂。
地處中國(guó)東南沿海的廈門(mén),溫、濕度較高,容易發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣,比如夏季午后的熱雷暴——這種伴隨著雷電、強(qiáng)降水、大風(fēng)甚至冰雹的天氣,生命周期卻很短:它可以在一刻鐘內(nèi)形成、半小時(shí)內(nèi)消散。
常規(guī)氣象雷達(dá)很難跟上這樣快速的變化。不過(guò),廈門(mén)氣象已可以做到。
在海滄、同安、翔安,三座X波段雙偏振相控陣氣象雷達(dá)已實(shí)現(xiàn)初步組網(wǎng)。與常規(guī)氣象雷達(dá)相比,它掃描速度更快、探測(cè)精度更高?!俺R?guī)氣象雷達(dá)6分鐘完成一次掃描,空間分辨率1公里,疊加數(shù)據(jù)上傳時(shí)間,小范圍的對(duì)流天氣往往難以捕捉。”廈門(mén)空管站氣象臺(tái)預(yù)報(bào)室副主任梁秋楓說(shuō),“相比之下,相控陣氣象雷達(dá)70秒完成一次掃描,數(shù)據(jù)傳輸幾乎無(wú)延遲,空間分辨率提升,僅為30米?!?/p>
一架飛機(jī)起降的時(shí)間為兩三分鐘,相控陣氣象雷達(dá)如同“開(kāi)天眼”,幫助氣象預(yù)報(bào)員更快速、精準(zhǔn)判斷是否有熱雷暴——時(shí)間回到今年8月4日,當(dāng)日上午8時(shí)許,值班預(yù)報(bào)員通過(guò)相控陣?yán)走_(dá)資料分析,預(yù)計(jì)10時(shí)20分廈門(mén)機(jī)場(chǎng)會(huì)有降水,持續(xù)至10時(shí)45分,或?qū)⒂绊?0個(gè)航班降落。
一條預(yù)警信息很快傳遞給機(jī)場(chǎng)和航空公司,10時(shí)07分,大陣雨降下,預(yù)警信息發(fā)布提前量達(dá)到108分鐘,為各航空公司調(diào)整飛行計(jì)劃預(yù)留出時(shí)間。10時(shí)39分,廈門(mén)機(jī)場(chǎng)天氣轉(zhuǎn)為小陣雨,與預(yù)警高度一致。
“飛行員會(huì)根據(jù)大陣雨持續(xù)的時(shí)間和燃油量,來(lái)決定是否備降外地機(jī)場(chǎng)。如果持續(xù)時(shí)間在半小時(shí)內(nèi),且燃油充足,多數(shù)飛行員會(huì)選擇空中盤(pán)旋等待?!痹擄w行員說(shuō)。當(dāng)日,空中等待的10個(gè)航班中,僅有1個(gè)選擇備降外場(chǎng),其余均順利降落廈門(mén)機(jī)場(chǎng)。根據(jù)測(cè)算,這至少為相關(guān)航空公司節(jié)省了近百萬(wàn)元的備降成本。
除了超高的時(shí)空分辨率,相控陣氣象雷達(dá)還能幫助預(yù)報(bào)員更加精準(zhǔn)掌握降水粒子的相態(tài),判斷降雨還是下冰雹;對(duì)于看不見(jiàn)的風(fēng),它能幫助預(yù)報(bào)員判斷是否有“風(fēng)切變”(風(fēng)向、風(fēng)速在空中水平和垂直距離上的快速變化,對(duì)飛機(jī)起降安全影響較大),提醒飛行員規(guī)避。
“天氣變化莫測(cè),很難預(yù)報(bào),但這兩年,空管站氣象臺(tái)發(fā)布的氣象預(yù)警信息確實(shí)越來(lái)越準(zhǔn)?!痹擄w行員說(shuō)。
值得一提的是,廈門(mén)投用的X波段相控陣氣象雷達(dá),屬國(guó)產(chǎn)自主研發(fā),將其服務(wù)航空運(yùn)輸,廈門(mén)也是業(yè)界第一家。廈門(mén)市氣象局表示,接下來(lái),廈門(mén)將積極引進(jìn)S波段的相控陣氣象雷達(dá)——S波段的覆蓋距離較X波段更遠(yuǎn),能夠幫助預(yù)報(bào)員先知先覺(jué)。
海
廈門(mén)港“咽喉”大霧彌漫
巨輪如何“看見(jiàn)”安全航道

設(shè)置在狐尾山的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
激光雷達(dá)
8分鐘就可完成區(qū)域內(nèi)能見(jiàn)度監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確率達(dá)95%以上。激光能見(jiàn)度雷達(dá)和“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站的投用,有效提升霧天通航效率約10%。
島內(nèi)還是艷陽(yáng)高照,廈門(mén)港的咽喉要道九節(jié)礁卻大霧彌漫——這樣的場(chǎng)景,在引航員李國(guó)宏眼里并不是什么稀罕事。“大霧中能見(jiàn)度差,集裝箱巨輪動(dòng)輒三四百米長(zhǎng),偏出航道擱淺或者發(fā)生碰撞,會(huì)帶來(lái)不可想象的后果?!彼f(shuō)。
每一艘巨輪都想“把脈風(fēng)云”,但是九節(jié)礁的霧,屬于團(tuán)霧,生成速度很快,范圍也不大,因此無(wú)法預(yù)測(cè),只能靠監(jiān)測(cè)。
大風(fēng)也會(huì)影響安全航行。李國(guó)宏說(shuō),巨輪滿載受風(fēng)面積達(dá)上萬(wàn)平方米,在復(fù)雜的港內(nèi)航道,大風(fēng)會(huì)顯著增加操控難度,還會(huì)影響引航員攀爬舷梯上下船——大風(fēng)卷起大浪,一個(gè)不小心,就可能跌落海中。
可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備已在廈門(mén)投用:廈大白城附近的建筑物高點(diǎn),一臺(tái)外觀像是探照燈般的設(shè)備持續(xù)工作。它發(fā)射的是激光,目標(biāo)直指九節(jié)礁海域,8分鐘就可完成區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確率達(dá)95%以上。而傳統(tǒng)雷達(dá)360度全平面掃描,需要耗時(shí)1小時(shí)?!凹す饫走_(dá)帶來(lái)的高效、高精準(zhǔn),使實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為現(xiàn)實(shí)?!睆B門(mén)氣象服務(wù)中心主任吳陳鋒說(shuō)。
為了提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精細(xì)度,廈門(mén)市氣象局已設(shè)置8處新型激光雷達(dá),包括2處激光能見(jiàn)度雷達(dá)、6處激光測(cè)風(fēng)雷達(dá),規(guī)模處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位。
除了激光雷達(dá),九節(jié)礁燈塔上還設(shè)立了中國(guó)首座燈塔氣象觀測(cè)站——“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站,擔(dān)任前沿“哨兵”。燈塔的光束下,一整套氣象設(shè)備日夜工作,為進(jìn)出港船舶提供氣象保障服務(wù)。
如今,引航員打開(kāi)福建省氣象局“知天氣”App,九節(jié)礁海域的風(fēng)力、能見(jiàn)度、氣溫、氣壓等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一應(yīng)俱全、滾動(dòng)播報(bào)?!安粌H是保證航行安全,全面掌握氣象數(shù)據(jù),還能提高港口運(yùn)作效率?!备=ńz路海運(yùn)有限公司總經(jīng)理李南說(shuō),“船舶多停留一天,就要增加幾萬(wàn)美元的成本,帶來(lái)污染物排放。快進(jìn)快出,不僅經(jīng)濟(jì)高效,而且綠色環(huán)保?!?/p>
截至目前,燈塔氣象站已安全守護(hù)超過(guò)10萬(wàn)艘次進(jìn)出港船舶。激光能見(jiàn)度雷達(dá)和“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站的投用,有效提升霧天通航效率約10%,港口生產(chǎn)、船舶運(yùn)營(yíng)、貨物流通等悉數(shù)受益,有力改善廈門(mén)港的國(guó)際營(yíng)商環(huán)境。
燈塔上的氣象站堅(jiān)定守護(hù)海上交通,成為氣象部門(mén)精細(xì)化服務(wù)我市港航經(jīng)濟(jì)的生動(dòng)注腳。吳陳鋒說(shuō),近期他們計(jì)劃選址再建五座燈塔氣象站,推動(dòng)“絲路海運(yùn)”自動(dòng)氣象站連點(diǎn)成鏈。
在航運(yùn)界,“國(guó)航國(guó)導(dǎo)”是一個(gè)熱詞,其意為“我國(guó)自有的航運(yùn)公司船隊(duì),使用我國(guó)自主國(guó)產(chǎn)導(dǎo)航設(shè)備”,搭建安全高效的國(guó)際集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。今年投洽會(huì)期間舉行的“絲路海運(yùn)”國(guó)際合作論壇上,中國(guó)氣象局副局長(zhǎng)張祖強(qiáng)說(shuō),中國(guó)氣象部門(mén)量身打造了各種海上和港口氣象服務(wù),尤其是加強(qiáng)了遠(yuǎn)洋氣象導(dǎo)航能力建設(shè)。
“‘絲路海運(yùn)’為遠(yuǎn)洋氣象導(dǎo)航提供了一個(gè)很好的發(fā)展契機(jī)。”張祖強(qiáng)說(shuō),自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣象導(dǎo)航業(yè)務(wù)系統(tǒng),全天候、定制化全球氣象導(dǎo)航服務(wù)能力,如同船舶的“明眸慧眼”,為“絲路海運(yùn)”提供安全、經(jīng)濟(jì)、低碳的氣象解決方案。
陸
路面高溫城區(qū)大雨
能否及時(shí)提前預(yù)報(bào)

空管站氣象臺(tái)人員維護(hù)自動(dòng)氣象觀測(cè)站設(shè)備。(空管站氣象臺(tái)供圖)
自動(dòng)氣象觀測(cè)站
“廈門(mén)交通氣象”微信小程序提供的氣象服務(wù)可精確到某條道路、某個(gè)街區(qū),其氣象數(shù)據(jù)來(lái)自廈門(mén)境內(nèi)及道路沿線200多個(gè)自動(dòng)氣象觀測(cè)站,實(shí)現(xiàn)“提前預(yù)報(bào)、提前準(zhǔn)備”。
9月5日,受今年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”外圍影響,廈門(mén)天氣如置身于“空調(diào)外機(jī)”旁,熱浪襲人。
當(dāng)日13時(shí)許,在沈海高速東孚服務(wù)區(qū)暫時(shí)休整的司機(jī)張強(qiáng)打開(kāi)“廈門(mén)交通氣象”微信小程序,上面顯示,他所在的地點(diǎn)氣溫已超過(guò)34攝氏度。“路面估計(jì)超過(guò)50度。今天拉的是重貨,路面太熱容易爆胎。算了,再休息一會(huì)?!彼f(shuō)。
不僅是氣溫,包括風(fēng)速、降雨、能見(jiàn)度,都可在這個(gè)小程序上實(shí)時(shí)查詢,這些數(shù)據(jù),來(lái)自廈門(mén)境內(nèi)及道路沿線200多個(gè)自動(dòng)氣象觀測(cè)站。廈門(mén)氣象服務(wù)中心副主任郭林說(shuō),這個(gè)小程序,反映出“氣象服務(wù)精細(xì)化”的發(fā)展思路。
“從2019年開(kāi)始,氣象部門(mén)與公安交警、交通等部門(mén)深度對(duì)接,收集需求,推進(jìn)氣象服務(wù)硬件建設(shè)和軟件開(kāi)發(fā)工作。2021年12月,‘廈門(mén)交通氣象’微信小程序上線,它集中體現(xiàn)了建設(shè)成果:氣象服務(wù)精細(xì)化程度已經(jīng)可以精確到某條道路、某個(gè)街區(qū)。”郭林用手機(jī)展示這個(gè)小程序的功能。
除了烈日高溫,穿行山區(qū)的高速公路上,常見(jiàn)團(tuán)霧。廈門(mén)高速交警支隊(duì)警務(wù)技術(shù)一級(jí)主管張釗介紹,以往遇見(jiàn)團(tuán)霧這類的惡劣天氣,大多采取封路、分流,如今,在精細(xì)預(yù)報(bào)服務(wù)下,交警部門(mén)可以根據(jù)氣象大數(shù)據(jù),通過(guò)開(kāi)啟護(hù)欄上加裝的LED霧燈,給路過(guò)霧區(qū)的駕駛?cè)艘悦鞔_的道路線型誘導(dǎo),再配合采取降速、控距、亮尾等引導(dǎo)措施,為保障車輛安全通行霧區(qū)提供了精準(zhǔn)技術(shù)支撐。
在市區(qū)交通方面,市交通指揮中心主任楊晟對(duì)“廈門(mén)交通氣象”微信小程序給予充分肯定?!敖衲?月7日的那場(chǎng)大雨,我們?cè)趦商烨芭c氣象等部門(mén)的聯(lián)席會(huì)上就已初步知曉;大雨發(fā)生當(dāng)日,微信小程序及時(shí)彈出預(yù)警,確定大致影響范圍?!睏铌烧f(shuō),之后的工作變得有的放矢,人員、物資開(kāi)始向預(yù)案中可能積水堵車的地點(diǎn)調(diào)配,燈控信號(hào)提前準(zhǔn)備配時(shí)方案,以貼近實(shí)際交通狀況。
大雨勢(shì)必會(huì)對(duì)交通造成影響,但精準(zhǔn)氣象預(yù)警,為及時(shí)治堵、疏堵?lián)尦龈鄷r(shí)間——之前是“堵了再趕過(guò)去疏導(dǎo)”,如今則是“提前預(yù)報(bào)、提前準(zhǔn)備”;之前,晚高峰暴雨后全城可能堵上兩三個(gè)小時(shí),如今大面積擁堵已不常見(jiàn)、小范圍內(nèi)的擁堵也能快速得到緩解。
大數(shù)據(jù)的積累,為城市易澇點(diǎn)的改善提供決策依據(jù)——近兩年極端天氣較多,但城區(qū)內(nèi)澇情況減少,主要原因是市政部門(mén)針對(duì)性地開(kāi)展管網(wǎng)建設(shè),這其中,就有氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)支持。
現(xiàn)在,越來(lái)越多的市民開(kāi)始使用“廈門(mén)交通氣象”微信小程序,實(shí)時(shí)獲取天氣預(yù)警信息。廈門(mén)市氣象局說(shuō),他們還將加大力度在島內(nèi)外更多區(qū)域建設(shè)自動(dòng)氣象觀測(cè)站,重點(diǎn)區(qū)域的密度可達(dá)1.5平方公里一個(gè),這將實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警服務(wù)。
【記者手記】
一切為了無(wú)限接近真相
早上8點(diǎn)趕到辦公室,在本子上寫(xiě)下一天要做的十幾件事,圍繞不同時(shí)間節(jié)點(diǎn),反復(fù)判斷、追蹤雷達(dá)資料,事后還要復(fù)盤(pán)……“一天下來(lái)筋疲力盡,一年到頭周而復(fù)始。堅(jiān)持做下去的動(dòng)力,就是為了無(wú)限接近真相。”一位預(yù)報(bào)員說(shuō)。
長(zhǎng)久以來(lái),氣象預(yù)報(bào)是人們茶余飯后的熱門(mén)話題,但大多數(shù)人往往糾結(jié)于某一次預(yù)報(bào)的“準(zhǔn)或不準(zhǔn)”,而忽視了其價(jià)值所在——常態(tài)化服務(wù)交通運(yùn)輸,只是一個(gè)小切口,在農(nóng)業(yè)、工業(yè)乃至更廣闊的領(lǐng)域中,氣象服務(wù)關(guān)乎安全,關(guān)乎發(fā)展,已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)要素。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,各領(lǐng)域?qū)庀蠓?wù)的個(gè)性化要求越來(lái)越高,這也是廈門(mén)氣象部門(mén)不斷探索精細(xì)化氣象服務(wù)的初衷。作為一項(xiàng)科技型、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的社會(huì)公益事業(yè),精準(zhǔn)氣象服務(wù)的背后,是對(duì)氣象科技的龐大投入、是高水平專業(yè)化氣象人才隊(duì)伍建設(shè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣象高質(zhì)量發(fā)展服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
這也精確描繪出我國(guó)從氣象大國(guó)走向氣象強(qiáng)國(guó)的路徑圖:更好地滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展,全面貫徹新發(fā)展理念,實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)從“有沒(méi)有”向“好不好”“強(qiáng)不強(qiáng)”轉(zhuǎn)變。
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