监测预警 精细化程度稳提升
讲述人：河海大学水科学研究院常务副院长、水文水资源学院原院长 杨涛
长期以来，由于缺乏先进的探测仪器，我们对局部山地与城镇等地形作用下，中小尺度气流能量蓄积、不稳定位势变化下暴雨形成机理的认识还不清楚。为此，我带领团队研发了局地气象高分辨率微波探测仪，建立了微波大数据驱动的降雨密集监测技术，探索出降雨精细化监测新途径，可有效提高防洪减灾与应急管理的现代化水平。
我们发现，电磁波在大气传输过程中，除了自由空间损耗外，还会受降雨、水汽、空气、降雪等介质的影响产生衰减效应，其中降雨的衰减效应尤为显着。我们利用大气中的衰减信号与降雨强度之间的关系，反向推演出微波链路网络覆盖范围内的降水强度分布。利用这个原理，团队开展微波信号雨衰特征反演和可变尺度的空间离散插值方法研究，成功获取了高分辨率实时二维降雨场。
结果表明，微波链路能够非常灵敏地感知到重大降雨事件，并成功捕捉各场次降雨的暴雨中心及降雨空间分布不均匀特征。以雷达监测降雨获得的二维雨量场为参照，微波反演得到的雨量场与雷达的相关性系数均高于0.9，有效提升了传统雨量场的时空分辨精度。
通过一系列科技手段我们团队成功搭建了基于空间网格化管理的无线微波降雨监测信息管理平台，并在我国南昌市、南京市、温州市以及国外瑞典、意大利、以色列和捷克等地进行了示范应用，效果良好。
下一步，我们计划扩大示范应用范围，深入研究不同天气影响下无线微波的时空衰减机理，探索野外天然和室内人工相结合的无线微波衰减观测实验方法，以最低经济社会成本实现水文气象环境要素密集获取与精准分析，并将创新成果拓展至能源、交通、农业、环境、市政等行业。
国家战略需求就是我们研究的指引，我们会进一步深化研究，为保障国家水安全作出新贡献。 |
