与天空对话 解读“捕云捉雨”的秘密

来源:[东楚晚报] 日期:[2021-11-18 09:06] 发布区域:[湖北地区]

作业人员给火箭发射架上实弹(资料图片)

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  ■记者 万泰然/文 柯倩 陈靖宇 图/视频

  下雨要带雨伞,刮风要添衣,暴雨天要避免出门……阴晴冷暖、风雨雷电,每一个天气“表情”,都与我们的日常生活息息相关。阳光、雨露和天气,给我们带来了蓬勃的生机,大气里的风云变幻,时刻都在影响着人们的生产、生活。

  那么,天气预报究竟是怎么产生的?怎样才能摸准“老天爷”的脾气?气象信息的获取,需要哪些技术和设备?本期,记者走进市气象局气象文化陈列室和气象观测站,探访万米高空的“听诊器”,解读“捕云捉雨”的秘密。

  1 气象文化陈列室 图、文、实物科普气象知识

  1975年的气象服务、1980年人工增雨高炮作业、上世纪90年代预报员接收雷达回波……走进气象文化陈列室,记者看到墙上张贴着各种珍贵照片资料。

  资料显示,黄石气象局的前身是黄石气象台,于1953年5月23日经中国人民解放军中南军区批准成立,同年12月31日20时正式开展观测业务,2003年湖北省气象局批准黄石国家基本站在大泉路锁前村新址开工建设,同年12月31日建成,于2015年1月1日投入业务运行。

  2014年,市气象局建立了这间黄石气象文化陈列室。通过图片、文字、实物等资料,展示黄石气象发展历史、气象科技发展成果以及气象观测、预报、预警、气候变化、防灾减灾等科普知识。

  早期气象站的地面气象观测以人工观测数据为主。

黄石国家基本气象站观测场

  在玻璃展示柜里,记者看到各式各样的人工测量仪器:用于观测瞬时风向风速,可求出任意10分钟的平均风速和相应风向的EL1型电接风向风速计、测量液体降水量降水的起止时间及降水强度大小的SL1型遥测雨量计……

  这些人工测量仪器凝聚着老一辈气象人的心血和智慧,也给现代气象观测走向自动化提供了基础和依据。

  上世纪末,气象自动化观测水平取得了长足进步,自动观测逐步取代人工观测。

  在科普室一角的玻璃展示柜里,记者看到一张黄石市气象局观测站分布图,图上清楚地标出了我市的主要的山脉、河流和干道,一个个黄色的小点星罗棋布。

  市气象局信息与技术保障中心高级工程师刘光辉介绍,它们代表着我市的98个气象观测点,其中包括3个国家站点(黄石、大冶、阳新)和95个区域站点。

降水现象自动观测仪

百叶箱温湿度观测传感器

  此外,在陈列室里,还有气象观测的分类、人工影响天气的法律法规、黄石气候概括等科普资料。通过参观历史气象仪器、预报产品、书籍文献等展品,参观者能深切感受气象事业几十年来的改革发展历程,领略科技给气象工作带来的变化。

  2 气象观测场 十余种仪器“看”天气

  沿着楼梯拾级而上,二楼是一片空旷的草坪,冬日的气象观测站里满眼葱绿,草坪的四周布满铁栅栏,上面安置着各种仪器设备。

  “这就是我们的气象观测场。每天早上都有工作人员来巡视仪器运转是否正常。”边走边教学,刘光辉向记者详细介绍了各种人工观测设备,原理简单,却非常实用、耐用。

  10余米高的风塔上安装的是风向、风速传感器,用来观测风向和风速;百叶箱内安装的温湿度传感器,能够实时测量空气温度和湿度;翻斗式雨量传感器用来测量降水量;地温传感器,是用来测量不同深度的地温……

  “地温场”乍一看有点像“试验田”,各种测量地表温度的感应设备埋在地表和地层不同深处,翻斗式雨量桶测量数据更加精细。

  刘光辉打开桶的外观向记者介绍,每0.1毫米的水进入小翻斗,感受重量后,翻斗就翻转,降水注入下一个翻斗,直至进入计量器,“每一翻斗”的水量就计数1次,通过计数来观测雨量。“雨大的时候,翻斗不停工作,站在旁边就能听见清楚的‘哒哒哒’的翻转声音。”

  这些设备24小时不间断地观测记录市区各类气象要素数据。信息自动采集后,通过计算机系统传输到办公室里的电脑上,然后生成相关数据传送给各个部门。

  “现在的地面气象观测已经基本实现了自动观测,比人工监测出的数据更为精确。”刘光辉对记者说。

  这座气象站历经60多年的时间洗礼,为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。

  黄石气象自动观测站网的建成,极大提高了气象监测水平,提升了气象预报预警服务能力,为黄石气象防灾减灾提供了有力支撑。

  3 人工增雨 要占尽天时地利人和

  在气象台办公楼的操场上,放置着一台56毫米增雨防雹火箭弹发射架。

  市气象局四级主任科员杨贤明一边模拟发射火箭弹发射的过程,一边告诉记者,人工增雨,讲究天时、地利、人和,缺一不可。

56毫米增雨防雹火箭弹牵引式手动4轨发射架

  在发射之前,当地气象台会一直监测空中云系,条件满足后,就会立即安排实施人工增雨作业。此外,人工增雨发射点一般都选择在偏僻的山区、水库附近,杨贤明说:“我们在大冶、阳新总共有13个发射点。”

  除了天时、地利,人工增雨还必须依靠作业小分队的严格分工、标准化操作。

  在人工增雨现场,通常有操作员、监测员、安全员等,分别负责不同工作内容。哪一枚火箭弹装在哪个炮筒里、几点几分发射、发射的高度和角度都要严格记录下来。

  然而,并不是天上有云就可以实施人工增雨作业。

  “一切准备就绪后,我们马上向武汉机场空管部门报告所在的作业点信息,包括经纬度,所射击的方位,作业预估时长等,以便他们审核是否可以开展作业。”杨贤明说,“如果有飞机经过,空管部门就不会批准,人工增雨作业就要等待。”

  人工增雨在森林草原防火、农业生产、水库蓄水等方面都发挥了积极作用。

  历经几十年的风雨,黄石气象站观测水平和预报精度不断提高,给人们生产生活提供便利,站内积累了大量连续的气候资料,为研究黄石地区乃至鄂东南地区的气候变迁、气候资源的开发利用发挥了重要作用。

  据了解,近年来,气象文化陈列室和气象观测场面向社会开放,已经接待了老虎头小学、楠竹林小学、湖北师范大学、湖北理工学院的学生们来参观,向他们科普气象知识,带他们探索气象的奥秘。