3月,頻繁的沙塵天氣把公眾目光聚焦到氣象部門。“我國自主研發(fā)的CMA-CUACE/Dust(沙塵預報系統(tǒng)),可以提前一周預報東亞區(qū)域的沙塵濃度分布、傳輸路徑等,并通過相關渠道服務決策部門和社會公眾?!?/strong>中央氣象臺首席預報員饒曉琴告訴記者。
但是,要“看清”沙塵的“真實面目”,需要氣象部門發(fā)揮地基、空基和天基的三維立體綜合觀測能力。“3月19日,我們首次啟用風云四號B星快速成像儀,1分鐘、250米分辨率全色波段圖像產品和500米分辨率真彩色合成的圖像對于‘捕捉’沙塵功不可沒,清晰且直觀顯示了沙塵團的精細化結構和發(fā)展演變過程?!眹倚l(wèi)星氣象中心高級工程師劉清華解釋。
衛(wèi)星遙感如何“捕捉”沙塵?“首先通過氣象衛(wèi)星圖像和沙塵判識產品確定沙源地,風云四號A星每5分鐘獲取一次圖像,提供沙源地地表植被覆蓋、積雪、土壤水分等信息,而風云四號B星可以達到1分鐘多譜段連續(xù)觀測,對沙塵暴等災害性天氣的監(jiān)測更加靈活、精密;其次,通過高頻次的氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)對沙塵過程進行連續(xù)追蹤,每小時或每15分鐘,甚至每分鐘對沙塵影響范圍進行判識。”劉清華說。
除了衛(wèi)星監(jiān)測,探空氣球、激光雷達、地面觀測等空基和地基手段對于摸清沙塵天氣的“底細”也必不可少。激光雷達可以探測沙塵的垂直分布情況,如沙塵集中在什么層次,從哪個高度沉降等。饒曉琴生動地比喻:“就好比探針一樣,激光雷達不斷向大氣中發(fā)射激光束,掃描大氣信息;通過與顆粒物、氣態(tài)分子相互作用后產生散射光來獲取不同高度污染物的濃度分布信息,類似醫(yī)學中的CT技術?!?/p>
近地面50米范圍內是沙塵暴發(fā)展變化最為劇烈的區(qū)域,我國2000多個國家級地面氣象觀測站也能開展沙塵監(jiān)測,如可以采集沙塵濃度、測量沙塵影響期間大氣能見度、提供風向風速觀測數(shù)據(jù),用于判斷沙塵前鋒位置及移動速度等。
國家氣象中心作為世界氣象組織(WMO)下屬的亞洲沙塵暴預報區(qū)域專業(yè)氣象中心(以下簡稱“亞洲沙塵預警中心”),為亞洲區(qū)域沙塵預報服務提供了豐富的監(jiān)測實況和模式產品。
“在中國氣象局自主研發(fā)的CUACE/Dust沙塵暴數(shù)值預報系統(tǒng)的基礎上,依托亞洲沙塵預警中心建設,我們還引進了5個國際主流的沙塵模式,通過升級原有的沙塵多模式集成預報系統(tǒng),研發(fā)了沙塵天氣分級客觀預報產品,實現(xiàn)了東亞地區(qū)沙塵強度定量化客觀預報,為起沙、強度及輸送區(qū)域和影響時段等關鍵預報環(huán)節(jié)提供了重要支撐?!?/strong>饒曉琴說,氣象部門還將加大科技攻關和國際合作,加強對沙塵來源解析、沙塵動力發(fā)展機制和高空輸送、沉降物理過程、軌跡追蹤等研究,提升沙塵天氣預報預警服務水平,為氣象防災減災和科學精準治沙提供技術支撐。
來源 | 中國氣象局氣象宣傳與科普中心(中國氣象報社)
編輯 | 中國氣象局氣象宣傳與科普中心(中國氣象報社)全媒體記者 楊勝藍