中国气象雷达行业应用成效日益凸显未来将持续提升技术研发水平.docx

中国气象雷达行业应用成效日益凸显未来将持续提升技术研发水平常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。但机载气象雷达还需由垂直陀螺提供倾斜和俯仰稳定信号，倾斜和俯仰信号可以由单独的垂直陀螺组建提供，也可由惯性基准系统提供。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。经过多年的发展，目前气象雷达已广泛应用于天气预报以及农业、水文、林业、交通、能源、海洋、航空、航天、国防、建筑、旅游、医疗等领域的专业气象服务。气象雷达是人们为防范气象风险，保障飞行安全而研制的航空电子产品，属于雷达领域中的一个重要分支，其发展至今大致经历了从模拟、数字到以美国NEXRAD为代表的新一代气象雷达三个发展阶段。一、行业发展现状1、气象产业现状气象雷达属于气象产业。气象服务按其属性，属于公共服务范畴，是以气象为主要对象的服务。气象服务与人们的生活息息相关，为人们农业生产、出行等各种活动提供决策依据。据了解，气象对农业、出行交通、化学石油、媒体与娱乐等多个行业影响深刻。显示，近年来，随着社会气象意识、气象观念的提升，中国公众对气象服务需求日益增长，且需求愈加多元化，逐步从提供简单的天气信息服务转变为提供更加精细化、定制化的气象服务，并且成为产生经济效益的社会生产力，在经济建设和社会发展，为人们生活趋利避害，防灾减灾和应对气候变化方面发挥着越来越重要的作用。目前“随时了解”和“按需查看”天气的比例持续上升，成为新的趋势。不过“早晚”仍是看天气最常见的时段，61。8%的调查对象每天至少查看1次天气预报。与此同时，为国家不断重视气象事业高质量发展，气象现代化建设进程不断推进。到目前中国气象整体实力接近世界先进水平，气象卫星体系建设等方面达到世界领先水平，成功应对了多次超强台风、暴雨洪涝、严重干旱等重大气象灾害。具体来看，区域自动气象站点数量下滑。2020年中国区域自动气象站点数量为5。31万个，较2019年小幅下降，预计2021年数量仍保持在5。30万个左右。国家级地面气象观测站数量出现大幅增长。2020年，中国国家级地面气象观测站数量达到10648个，预计2021年数量变化不大。观测业务质量保持较高水平。数据显示，2021年全国国家级地面气象观测设备稳定运行率（业务可用性）为99。99%；省级自动气象观测业务可用性较2020年提高0。38%，达99。50%；新一代天气雷达全年平均业务可用性为99。51%，平均无故障工作时间为2595。76小时，较2020年增加9。75小时；雷电观测业务平均可用性为98。04%，较2020年基本持平，观测业务质量保持在高位运行。“十三五”时期，中国气象灾害造成的死亡失踪人数由“十二五”年均约1300人下降到800人以下，经济损失占国内生产总值的比例由0。6%下降到0。3%。2021年中国公众气象服务满意度为92。8分，较2020年（92。7）提高0。1分，再创新高。据评估，气象信息为公众挽回因灾（气象灾害）损失5300多亿元。在城市约350元/人，在农村约548元/人。2、气象雷达行业现状气象雷达应用成效的提升显而易见近年来随着中国气象局不断雷达气象业务建设，到目前气象雷达应用成效的提升显而易见。目前中国已建成由236部雷达组成的新一代天气雷达网，进一步填补探测空白，并在此基础上进行雷达技术改造和双偏振技术升级。截至2021年，中国天气雷达探测性能达到世界先进水平，数据可用率达96%，数据传输实效从8分钟提升到50秒。例如在2022年第6号台风“烟花”影响期间，浙江省杭州（下沙）新一代天气雷达紧跟台风行踪，在台风二次登陆杭州湾的过程中为其精准“画像”，成为台风路径和强度预报的重要依据。此外杭州（下沙）新一代天气雷达能为“烟花”精准“画像”，正得益于其新增的快速精细化探测功能。而雷达在捕捉“烟花”中显身手，这是中国气象局今年加强雷达装备保障技术研发和升级的一个缩影。而虽然中国现有新一代天气雷达近地面1千米高度覆盖率约30。79%，但西部地区尤其是青藏高原边坡地带、地形复杂的偏远乡村、中小河流等气象灾害多发易发区仍存在雷达探测盲区，制约气象预报和服务能力提升。对此目前气象部门正全面推进雷达气象业务改革，推进雷达气象业务能力建设，提升气象雷达应用水平和效益，发挥气象雷达的“支柱”和“国之重器”作用，为生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好提供更坚实的气象保障。以软硬件核心技术自主、可控为目标，气象部门推动雷达新装备新技术的应用，核心关键器件质量、观测质量、雷达运行稳定性都大大提高。此外，改进雷达数据传输方式，实现“即扫即传”，将数据传输时间从442秒缩短到50秒。天气雷达及风廓线雷达保有量保持平稳上升态势从中国新一代天气雷达的保有量来看，近年天气雷达及风廓线雷达保有量保持平稳上升态势。数据显示，到2020年，中国新一代天气雷达数量将达到270部，较2004年增加156部；通过验收风廓线雷达为160个。二、行业发展趋势政策推动气象雷达高质量发展，未来将持续提升技术研发水平。根据气象观测技术发展引领计划(2020-2035年)中提出重点突破气象系统级芯片，研发基于物联网技术的数字化高精度传感器，发展卫星载荷、气象雷达、探空等大型高精度观测技术装备，发展智能化、小型化、低功耗、高可靠性的新型气象观测装备，提高气象观测装备分辨率、观测精度、抗干扰能力和自校正能力。其中气象雷达领域重点研究方向包括气象系统级芯片、激光雷达等。2022年2月，中国气象局、科学技术部、中国科学院联合发布的中国气象科技发展规划（2021-2035年）提出“研究双偏振相控阵天气雷达及相关扫描技术、观测模式和定标技术”，并指出“通过工程实施，到2025年，综合探测能力达到或接近国际先进水平，全球监测能力进一步提升；非传统观测数据的收集应用能力大幅提升；气象装备国产化程度进一步提高。到2035年，气象综合观测整体技术自主可控，中国成为气象装备强国”。2022年4月28日，国务院出台气象高质量发展纲要(20222035年)，明确到2025年，气象关键核心技术实现自主可控，现代气象科技创新、服务、业务和管理体系更加健全，监测精密、预报精准、服务精细能力不断提升，气象服务供给能力和均等化水平显著提高，气象现代化迈上新台阶。到2035年，气象关键科技领域实现重大突破，气象监测、预报和服务水平全球领先，国际竞争力和影响力显著提升，以智慧气象为主要特征的气象现代化基本实现。2020-2035年气象雷达重点研究方向序号研究方向1气象系统级芯片2双偏振相控阵天气雷达3激光雷达4毫米波雷达5太赫兹雷达6量子雷达7星载微波降水测量雷达8星载气象应急防灾综合孔径雷达