今日报丨揭开“眼睛”和“中枢系统”的秘密

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人工影响天气是通过对局部大气的物理过程进行人工干预，实现增雨（雪）、防雹、消雨、消雾等目的的活动。然而，对天气的人工干预并非随心所欲，而是要在适当的条件下才能开展。当前的大气条件是否适合开展作业？如何确定适当的作业时机和作业范围？作业力量如何指挥调度？如今，通过“眼睛”与“中枢系统”的配合，即利用现代化监测手段和业务系统，可有效助力这些问题的解决。

人工影响天气的监测业务总体上基于我国的地面自动气象站以及雷达、卫星、探空站等构成的综合气象观测系统。随着气象探测现代化不断推进，X波段双偏振雷达、云雷达、激光雷达、微波辐射计、风廓线雷达等一批云降水观测仪器也加入人工影响天气业务应用。

利用针对云降水的特种观测设备，可以实现对云微物理结构的观测。例如，在地基观测部分，云雷达可以在无降水的情况下观测云的状况；激光雷达可以监测对流层气溶胶的分布，再结合云雷达就能够判断云体高度等特征；微波辐射计可以探测垂直大气柱中水汽的分布；风廓线雷达可以探测风的分布，从而识别适合开展催化作业的辐合和上升气流。中国气象局人工影响天气中心研究员楼小凤介绍说：“在庐山云雾试验站建有十几种云特种观测设备，可以对气溶胶、云滴、雨滴等全尺度谱的粒子数浓度等进行观测，我们能由此了解云降水的结构，并在此基础上改进云降水催化技术或开展催化效果评估。”在空基观测部分，得益于我国东北区域、西北区域人工影响天气能力建设工作，通过新舟60、空中国王等催化作业和探测飞机搭载专门的探测设备，可在作业前和作业后对云降水粒子等进行观测。此外，无人机的应用也是未来人工影响天气监测的新发展方向。无人机具有飞行高度易操控、行动机动、灵活等优点，可以在复杂、危险的地形环境中开展作业。在天基观测部分，利用风云卫星可以实现对云顶高度、云顶温度、光学厚度等6类人工影响天气云特征参量的监测。

在人工影响天气试验示范基地，全固态、连续波、相控阵等多波段、多种类雷达得以深入研究，并开展了面向业务的应用产品研发，利用不同波段雷达开展联合观测，能够揭示云降水过程的连续变化。此外，基于风云卫星、雷达的云特征参量监测的研发和应用产品检验也在持续开展。探测现代化及人工影响天气应用产品的研发充分体现了人工影响天气试验性、先导性的典型特征。

如果说各显神通的监测手段是人工影响天气作业的“眼睛”，那么人工影响天气业务系统就是它的“中枢系统”。有了它，就可以对各类气象监测信息、预报预测信息及时汇总，进行综合分析、判断和识别，制定科学的作业方案，形成准确的作业指令及时传达到作业飞机和地面作业点，为实施科学作业提供保障。

人工影响天气业务系统主要包括基于气象大数据云平台的云支撑、各类模式预报和观测产品分析处理、决策指导产品制作发布、飞机地面一体化指挥、作业后效果检验分析以及作业安全监管等功能。其建设重点集纳了云宏微观参量模式预报、云催化数值模拟、基于风云卫星的云特性参量监测反演产品和效果检验、《人工增雨（雪）作业效果评估业务指南》相关评估方法、物联网、高性能作业飞机建设等关键技术成果。例如，2017年7月，人工影响天气中心研发的云降水模式预报系统（CPEFS）正式投入业务运行。它可以每天两次提供全国范围内八大区域、3千米水平分辨率的云宏微观场、云垂直结构、降水场等预报产品，为人工影响天气作业条件分析和作业预案制定提供有效支撑。

近年来，随着人工影响天气业务现代化发展，我国已基本建立高效的人工影响天气业务流程和综合业务系统。未来，业务系统的研发建设将紧密围绕人工影响天气高质量转型发展，基于气象大数据云平台的“云+端”架构，建立国省两级部署、市县级应用的一体化、智能化人工影响天气综合业务平台，并依托人工影响天气各个区域工程持续迭代，全面支持展望、预报、监测、指挥、作业、评估、安全等7段实时业务。

（作者：王晓凡 责任编辑：苏杰西）