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天气雷达测火情 精选

已有 5575 次阅读 2015-6-30 21:49 |个人分类:杂记|系统分类:科普集锦| 方法, 卫星, 雷达, 监测, 火灾


我印象中,在中国能够从整体上监测到森林大火燃烧的全貌,是1987年5月大兴安岭发生重大火灾时,国家卫星中心的科技专家通过分析美国NOAA卫星特定的红外通道遥感信息,发现了火区的具体位置、燃烧面积,及烟火走向等信息,报告了相关部门。从那以后,便逐步建立了通过气象卫星监测火灾的业务,一直延续至今,已经相当成熟了。

 

但卫星监测也存在缺陷,毕竟是从外空看地球,难以避开地球上空云系的阻挡,这会对及时发现火点造成障碍。有人或许认为,一般情况下,火灾在晴朗、干燥的自然条件下较易发生,但这显然并没有必然性,诱发燃烧的原因很多,在多云的情况下草原、森林火灾也时有发生,遇到这种情况,如何解决及时监测、发现的问题呢?

 

较简单的方法是在森林、草原等火险防范区安装摄像头,通过联网直接观察是否有火情发生。许多地方也确实是这样做的,可以解决一些问题,但从大范围监测的角度,布设成本和监控成本会较大,影响到监测的有效性,只能作为在重点地区加强设防的手段。

 

最近在福建气象局的业务平台上,看到了另一种火情监测方法,即通过已在大气探测业务中布设的天气雷达获取的信息,分析火灾的发生情况,取得了可行的效果。以前听说过有人做这方面的分析研究,但在实时业务中实现,这还是第一次见到。

 

其原理也并不算复杂,火情发生时,会在上空随之产生漂浮的烟尘和碳化燃烧物,如同雨滴一样,可以反射雷达发射出的微波脉冲信号,经接收机处理后,可供业务人员进行分析。而如何进行分析判定,则是需要下功夫之处,也是这项技术的难点所在,搞不好会与云滴雨滴混在一起,就说不清了。科技人员通过分析回波的移动性、特殊的扩散形式、多普勒速度场分布特征等因子,目前基本上可以做出较准确的判定了。

 

据介绍,雷达探测火灾优点是明显的,除了可以回避云的遮挡外,时空分辨率和灵敏度都较高。但也有其缺点,如林火初始时会较弱,识别会困难一些,卫星识别也会有类似问题;有效探测距离在120公里以内,若能有多部雷达互补效果会更好些;回波强度相对较弱,一般不超过40dBZ,且高度较低,大约在5公里以下,需用低仰角扫描才能探测到。

 

福建气象局目前不但用天气雷达监测林火,还可以监测城市火灾,甚至一些爆炸事件的发生也能清晰看到。如2015461856分,古雷PX项目油库发生爆炸,新闻报道说前后有三次爆炸,通过对位于厦门、汕头、龙岩、泉州的雷达探测信息进行分析,可以清晰看到回波上的痕迹,有的探测到了两次,有的为三次,这或许与雷达所处位置有关。


利用雷达监测火灾,在技术还有进一步改进完善之处,但目前在业务中确实已可以发挥一定作用了,至少可以与卫星互为补充,发挥其特有的优势。

 






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