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幸运飞艇:南信大有一批“超级武器”告诉你云多高雪多重雾多浓(

编辑:凯恩/2018-12-21 12:50

  3月23日是世界气象日,今年气象日的主题是“人与气候”。近两年气象灾害为何多发?我们又将如何应对?昨天,带着这些问题,记者走进有着“气象黄埔军校”美誉的南京信息工程大学进行采访。采访过程中该校专家还特别提到,他们绘制了一幅详细的日本核泄漏扩散演示图,认为从中长期预测看,无论是从风向分析还是从洋流路径看,都不可能对中国有影响。

  其中,去年“惊蛰”之前,江苏就出现了7次大范围雷暴天气。大范围雷暴出现之集中、时间之早、频率之高为1961年以来罕见。而去年2月10日,江苏出现了暴雨、雷电、降雪、冰雹、冻雨天气集中在一天的天气“奇观”,同一天出现这么多种的极端天气现象,在江苏的历史上还属于首次。而去年夏季大范围高温也非常突出,秋冬季淮北地区持续干旱为1961年以来最为严重的一年。

  南京信息工程大学大气科学学院闵锦忠教授解释说,随着全球变暖,灾害性天气发生的频率的确在增加,但是并没有证据表明是处于高发期,与近几年的平均水平一致;就我国而言,出现的灾害性天气也没有比国外更多。去年影响我国主要的气象灾害是“北旱南冻”,但是与北美欧洲等出现的“极寒”天气相比,气象灾害影响的程度相对较轻。

  拉尼娜是西班牙语,意思是“小女孩,圣女”,和厄尔尼诺现象相反。通俗地讲,厄尔尼诺是“暖事件”,拉尼娜是“冷事件”,且一般出现在厄尔尼诺现象之后。国家气候中心的专家也明确表示,去年中国北方遭遇的严重干旱也与拉尼娜密切相关。

  日本9.0级地震震动全球。地震专家表示,此次日本9.0级地震与去年的海地和智利地震有一个共同点,即位于环太平洋地震带上。中国地震台网的专家认为相对前一二十年,环太平洋地震带或进入了一个相对活跃期,应该提高警惕。而此次日本大地震,以及环太平洋地震带进入活跃期,与大气环流和海洋环流以及近期气候异常有没有关系呢?

  “首先可以明确的是,大气环流对于地震没有影响。”南京信息工程大学大气科学学院闵锦忠教授解释说,由于风的质量轻、密度小,所以和海洋运动和地质运动相比,大气运动的能量非常小,对地震几乎没有影响。

  而海洋环流就不一样了,海水的密度大,质量也大,对于地质作用的影响也大。闵锦忠教授具体解释说,目前是“拉尼娜”成熟期,赤道东太平洋海温低,西太平洋海温高,海洋表面的暖水都吹到了西太平洋,造成西太平洋海面高出正常40厘米左右。大量的海水在西太平洋堆积,随着海洋环流,海水对地壳无形中会造成压力,而这种压力的增加,有可能会导致环太平洋地震带区域发生地震。“所以,我们从大气科学的角度猜测,推测拉尼娜导致的海洋表面高度的变化,可能是导致日本强震的诱因之一。”闵锦忠教授说。

  但是地震发生的原因都只是分析和推测,气象专家表示,气象预报可以通过卫星从上往下观测云层,也可以通过雷达看到云层的内部与大气的结构。但是,在地下的观测行动较难开展。所以要求地震研究人员能准确预报地震,还是不现实的。

  从统计上看,全球变暖后灾害性天气发生的频率显著上升,而气象科学家们则在为人类如何应对灾害性天气做出种种努力。他们能精确预测雷电,探测雾浓度,科学评估灾害……记者从南信大了解到,这些研究其实已经在实际生活中发挥了巨大作用。

  面对灾害性天气的到来,最让政府部门头疼的莫过于怎么做才能最大限度地减轻损失,这就要求在灾害发生之前就能了解到防护上的最薄弱环节,从而防患于未然。而由南信大党委书记、校长李廉水主持开发的“气象服务效益评估和决策系统”,正是为试图解决这个问题的一项研究。“我们正在做的一件事是对浙江台风灾害的评估。通过对浙江台风50年的数据分析,我们建立出一个模型,预测台风可能造成的损失,并对台风防护提出建设性意见,指出哪些环节需要加强和弥补,为政府部门提供决策支持,这样等台风大举进攻时,就能做到心中有数。”南信大张颖超教授向记者介绍。该系统还被广泛用于面向普通老百姓的气象服务,目前已在国家气象服务中心、上海市气象局、安徽省气象局等气象业务部门使用,为公众服务和政府部门决策提供了详细的资料,科学地解决了气象灾害可见不可估的问题。

  如果能提前知道哪个区域会有雷电,强度有多大,雷电发生的频率如何就能及时做好防护工作了。南信大王振会教授研发的“雷电监测与预警系统”及行鸿彦教授研发的“大气电场仪”就是预测雷电的“行家”,能精确到为每次雷电“定位”。

  如何能做到如此精确地预测雷电呢?王振会教授打了一个形象的比方。其实这个预警系统的原理非常通俗易懂,“先在天空中‘找云’,通过雷达卫星等定位仪器来寻找空中云朵的位置,然后再综合大气电场仪、闪电定位仪等多种数据来对是否会‘打雷’进行预测和预警。”

  雷电精准预测的一个重要帮手就是大气电场仪,相当于是给雷电安上了“千里眼”。行鸿彦教授向记者介绍,大气电场仪能对云层和地面之间的电场强度进行监测,通过电场的突发概况来预测雷电发生的概率。目前该仪器已在沿江地区100平方公里范围内布设了25台。

  据悉,王振会教授研发的“雷电监测与预警系统”还是帮助北京奥运会的青岛奥帆赛顺利完成的“大功臣”。在奥运会期间第一次亮相以来又不断得到完善,至今已有包括江苏省气象局在内的五六家气象单位向南信大提出了合作的意愿。

  留点神,高速上的探头可不都是用来拍摄你有没有超速的,其中的一些可能就是雾能见度探测仪。而这个长得有点像摄像头的玩意儿对于高速公路和长江航行来说可是“福音”。南信大陈钟荣教授向记者介绍,他研发的“雾能见度探测系统”主要使用的就是红外光技术, “雾能见度探测仪”的外延部分有两个长得像摄像头的镜头,一个镜头发射红外光,另一个镜头则负责接收。通过分析接收红外光的强弱等因素来判定空气中的雾的颗粒大小、浓度,特别对突发性、局地性的团雾有很强的监测能力。一旦雾的能见度到达临界点,交通管理部门就会迅速采取有效措施。

  陈教授说,雾能见度探测仪在1999年问世时采用的都是交流电供电的方式。“像长江航道上使用的探测仪,让它使用交流电显然是不可能的。”为了突破这个不可能,陈教授带着他的研发团队做出了进一步的完善,将长江航道上使用的雾能见度探测仪全部改成了太阳能电池供电,成功地解决了这一难题。目前“雾能见度探测仪”已在沪宁高速高路布设25台、长江航道布设12台,为保证公路运输和航道运输安全起到了很重要的作用。

  每年因冰雹、干旱、高温天气,气象部门都要进行若干次人工影响天气作业,但对什么时候发射火箭弹、向什么方向发射、发射多少发一直是一个难题,为了成功就必须多发射,因此造成巨大的浪费。南信大周杰教授研制的“人工影响天气作业指挥系统”就是解决这个问题的。“我们相当于是根据气象等资料设计出一个‘公式’,把数据放进去之后,就能自动生成结果,判断该区域到底能否实施人工降雨,几点几分发射、向什么方向发射火箭弹。”而且这个指挥系统还彻底改变了传统的“指挥方式”。“老式的人工气象作业的‘下命令’其实是挨个儿打电话的,”周杰教授说,“挨个打电话不仅耗时费力,而且对于命令发布的时间也无法卡到最准确。”而“人工影响天气作业指挥系统”终端通过因特网和3G网给各个终端发布命令,不光是数据,就连气象图像也能做到实时传输,气象人工作业的应急效果大大提高。

  我们常用天高云淡来形容好天气,可云到底有多高?所谓能见度到底能见到多远?鹅毛般的大雪到底有多重?在这里都有精确的数据可以统计。昨天,在南京信息工程大学的中国气象局综合观测培训实习基地,记者见识了一批气象观测的“尖端秘密武器”。

  云到底有多高?“云高仪”就是专门测量云的高度的,听上去很玄,原理却并不复杂。“它能发射激光,激光碰到云层再返回,这样就能测出云的高度了。”观测员王巍巍老师解释,“像今天这种多云到阴的天气,云高差不多是3800-3900米,而前两天非常晴好的天气则是6000多米高,云越低,下雨的可能性越大。”而从仪器采集后的数据并不需要工作人员来读数,而是直接与数据库相连接,在电脑上就能轻松阅读。

  外面“包裹”了一圈细栏杆,里面藏了个圆筒的仪器吸引了记者的目光,原来这是专门用来测量固态降水的固态降水观测仪。“过去雪下得有多深,我们测量人员需要拿把尺子,在雪地里一插,看看有多少厘米。而这个仪器,则是给雪称称重量,中间的圆筒里面‘藏’了‘一杆秤’,雪落在上面就会显示出重量,通过单位面积雪的重量,就能换算出积雪深度。外面一圈‘细栏杆’其实叫‘防风圈’,有了它的保护可以使落到‘秤’上的雪不会被风吹走,测量结果更准确。”王巍巍说。

  空气的能见度怎么样?过去测量员只能找个参照物,然后用肉眼去判断。而能见度仪则能用数据来准确说明今天的能见度到底能看多远。能见度仪看上去像个高高的望远镜,它的原理是发射红外线光束,当光遇到空气中的颗粒时,会出现散射,通过测量散射光返回的强度就可以判断出能见度能达到多远。“南京能见度最好的时候能达多远呢?”前两天我们测出了2万多米,也就是20多公里,这应该是一年中能见度最好的时候了,不过一般情况下只能测出三四千米。能见度仪除了用于普通的天气预报,还能用于高速公路气象观测和航空气象观测。

  记者了解到,设在南信大的这个培训基地由中国气象局支持建设,是国内一流的气象综合探测实验基地,具有国家级水平的气候观象台、地基遥感探测试验基地和农业气象试验站,除了用于科学研究外,还可进行气象新仪器的比对试验、仪器各种标准的制定,以及专门开展针对气象高级专门人才掌握新型观测设备的培训工作。

  此外,南信大还有个总建筑面积近2000平方米的气象台,其硬件条件达到中央气象台标准。南信大的学生每天都可以实时参与全国天气会商,分享来自全球的各类气象信息。该校气象台台长说,根据气象法律法规的规定,校气象台不承担对外预报服务,但已具备国内先进气象台水平的预报能力,几年后该校气象台对客观定量天气分析预报方法及技术的研究,对新型大气探测、遥测资料在天气分析预报中的应用研究都将适度超前于业务部门,并且为我国各级气象业务部门开发应用系统并进行科技成果转化。

  南京信息工程大学大气科学学院闵锦忠教授解释说,根据大气环流的规律,赤道附近的热带地区受到太阳辐射的影响,空气受热上升,上升到高空后要向南北两极分流。在分流的过程中,在地球自转偏向力的作用下,到北半球中纬度时,高空会转变为西风。

  这种西风是一年四季都存在的,因此上升到高空的核辐射污染物是飘向日本以东的北太平洋,不会直接影响到我国。“然后绕一大圈,经过几万公里回到我国后,早就稀释得几乎可以忽略了,因此从高空的角度,日本核辐射对我国不会产生影响。”

  但是底层风向就比较复杂了,我们通常在天气预报中听到的风向,和感受到的风向,都是指近地面的风向。但就现阶段情况而言,大陆和海洋之间有一个东亚大槽,处于日本上空,日本近地面是一个气旋性的环流,也是逆时针旋转的,不会向外扩展,再叠加海陆环流后,风向会不断变化,但总的范围比较小,气流基本不会伸展到我国。

  尽管福岛在我们的东北方向,我们从天气预报中听到的东北风,也都不是从福岛吹来的。幸运飞艇。南京信息工程大学大气科学学院郭品文教授解释说,大气是“涡旋”运动,风也是转着圈儿吹,所以东北风不是正东北方向过来的。这样看,日本的核辐射污染物吹到我国的可能性也是微乎其微的。

  南京信息工程大学大气科学学院闵锦忠教授告诉记者,洋流顺时针绕太平洋一圈后才会影响我们。另外,洋流的速度是很慢的,平均速度只有几十厘米每秒,要经过几年才能到我国,此时的海水经过充分的稀释,已经没有辐射影响了。

  南京信息工程大学五十多年来已为气象行业培养了数万名优秀人才。目前从中央到各省、地(市)、县气象业务部门的技术、业务和管理骨干60%毕业于该校。毕业生中有中国科学院院士吴国雄、中国工程院院士许健民、徐祥德。中国派驻气象组织官员中有60%是南信大校友,包括世界气象组织原副秘书长、中国气象局原副局长颜宏。

  “十一五”时期以来,南信大已经四次面向海内外公开招聘高层次人才,吸引了国内外145位高层人才参与竞聘,包括哈佛大学、普林斯顿大学等全球知名大学的专家,目前该校专任教师博士化率超过60%,35岁以下专任教师博士化率达100%。