北京首次架設(shè)水利測雨雷達塔

這座45米高的鐵塔位于永定河岸邊，是北京今年汛前首次安裝的水文氣象雷達觀測塔。其設(shè)計獨特，塔身從下到上逐漸變細，外形酷似廣州塔，因此被人們親切地稱為“鐵塔小蠻腰”。

實際上，北京此次共安裝了3座這樣的“鐵塔小蠻腰”，分別位于永定河官廳山峽區(qū)間的白草畔、東大坨和盧溝橋。這3座雷達觀測塔共同組網(wǎng)，構(gòu)建了覆蓋永定河流域北京段的“云中雨”監(jiān)測體系。這是全國首次正式組網(wǎng)并投入生產(chǎn)應(yīng)用的雷達觀測網(wǎng)絡(luò)。

三部測雨雷達組網(wǎng)應(yīng)用 圖片源自1039調(diào)查團

在降雨來臨之前，能夠準(zhǔn)確預(yù)測其發(fā)生的可能性，尤其是利用先進的相控陣雷達技術(shù)，這種雷達在空間分辨率、靈活性、穩(wěn)定性以及降水估計的準(zhǔn)確性方面，都優(yōu)于傳統(tǒng)的機械式測雨雷達。這種技術(shù)能夠?qū)﹃P(guān)鍵區(qū)域的降水強度、降水結(jié)構(gòu)以及降水變化趨勢進行連續(xù)、高精度和高分辨率的監(jiān)測。

在實際應(yīng)用中，這種雷達可以持續(xù)24小時工作，監(jiān)測從地面以上0到2千米垂直高度、45千米水平范圍內(nèi)大氣中的液態(tài)水，并持續(xù)輸出分鐘級的實時降雨數(shù)據(jù)。通過水利測雨雷達塔收集到的數(shù)據(jù)，一方面可以實時輸出30米×30米網(wǎng)格的降水實況數(shù)據(jù)，實現(xiàn)臨近3小時的高精度降雨量預(yù)測，并及時發(fā)布強降雨落區(qū)位置和量級信號；

另一方面，這些預(yù)測數(shù)據(jù)還可以接入洪水預(yù)報模型，從而提高對致洪暴雨預(yù)報預(yù)警的準(zhǔn)確率，為防汛準(zhǔn)備工作爭取到2到3小時的寶貴時間。這一功能對于山洪溝道尤其重要，可以為民眾提供寶貴的應(yīng)急避險時間。

全國最先進的雨水情監(jiān)測預(yù)報體系

雨水情監(jiān)測預(yù)報體系構(gòu)建了三個關(guān)鍵層級的防御網(wǎng)絡(luò)，其中“第一道防線”的核心是水利測雨雷達。這個體系由氣象衛(wèi)星和測雨雷達、雨量站、水文站等多層次的監(jiān)測設(shè)施構(gòu)成，通過強化天空地一體化監(jiān)測感知體系，形成了點、線、面相結(jié)合的實時監(jiān)測預(yù)報網(wǎng)絡(luò)。這樣的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)Α霸浦杏辍?、“落地雨”和“河中水”進行連續(xù)的監(jiān)測，從而延長洪水預(yù)見期并提高預(yù)報的準(zhǔn)確性，為防洪工作提供精確的支持。

永定河北京段已經(jīng)建立了全國領(lǐng)先的雨水情監(jiān)測預(yù)報體系，它初步形成了由氣象衛(wèi)星和測雨雷達、雨量站、水文站，以及產(chǎn)匯流模型和洪水演進模型共同組成的三個防御層級。在全國范圍內(nèi)首次實現(xiàn)了測雨雷達的組網(wǎng)，實現(xiàn)了跨部門的協(xié)同工作，通過全市資源整合共享，構(gòu)建了覆蓋重點河道和溝道全量程、全自動的監(jiān)測體系。

在“第一道防線”中，利用氣象衛(wèi)星和測雨雷達對降水云系的監(jiān)測和預(yù)警起到了至關(guān)重要的作用，這有助于提前識別和應(yīng)對潛在的降雨事件。在北京，三臺水利測雨雷達形成的三角監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)能夠?qū)τ蓝ê恿饔蚣氨本┦袇^(qū)內(nèi)的降水云系實現(xiàn)高度精細的網(wǎng)格化監(jiān)測。

“第二道防線”則通過部署地面雨量監(jiān)測站，對降水的實際落地情況進行精確監(jiān)測，以此驗證和優(yōu)化“第一道防線”的預(yù)報結(jié)果。北京市的雨量站數(shù)量已增加至1913個，其密度達到了全國領(lǐng)先水平，確保了對“落地雨”的準(zhǔn)確測量和穩(wěn)定傳輸。

“第三道防線”由水文站組成，負責(zé)收集水位、流速和流量等關(guān)鍵水文信息，以監(jiān)測“河中水”的狀態(tài)，為防洪減災(zāi)提供精確的數(shù)據(jù)支持。目前，北京市水文站數(shù)量已達到363個，實現(xiàn)了對30平方公里以上流域面積河流的全覆蓋、全流程和全自動化監(jiān)測。同時，通過“4G+北斗”雙信道通信技術(shù)，即使在網(wǎng)絡(luò)或電力中斷的情況下，水文數(shù)據(jù)也能正常傳輸。

這三道防線所收集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過整合到產(chǎn)匯流模型和洪水演進模型中，共同構(gòu)成了一個完整的雨水情監(jiān)測預(yù)報體系。這個體系能夠提供從長期到短期、從短時到臨近的逐步精細的洪水預(yù)報服務(wù)。

北京市的這套“三道防線”系統(tǒng)，將為未來的水旱災(zāi)害預(yù)防和調(diào)度提供更加精確和有效的能力。我們期待在主汛期，這套系統(tǒng)能夠發(fā)揮更大的作用，為防洪減災(zāi)工作做出更大的貢獻。