1、林獻民許永錁胡東明敖振浪蔡學宏段軍黃勁松吳志偉李裕園( 廣東省氣象局氣象雷達技術考察團 ,廣東廣州 510080)摘 要 美國雷達探測網絡的組成 ,各級網絡的具體保障形式和運作流程 ;雷達網的分層管理機構及其保障系統 ;維修器材的配備和管理情況 ,包括整機 、分機 、整件 、模塊和零器件的配置比例 ; WSR - DDD 型多普勒雷達日常維護的工作內容 。關鍵詞 雷達網 保障 運作 維修器材 日常維護中圖分類號 : TN95914 文獻標識碼 : C美國雷達布設情況 :美國新一代多普勒天氣雷達網共布設多普勒雷達 166 部 , 美國本土有 149部 ,分別屬于商業部 (DOC) 、國防部 (

2、DOD) 和交通 部(DO T) ;其中大部分屬于交通部 ,即是屬于美國國家氣象局所有 。基本上 ,按照地理位置覆蓋區域合理分布 ,所有國土面積處于雷達探測覆蓋范圍之 內 。通部等用戶的關系 。EN GIN EER IN G : 尋找雷達系統硬件缺陷并加以改善 ; 改進通信系統 ; 升級 、安裝WSR - 88D 軟件系統 。O P ERA T ION S :通過電話指導雷達站人員維修雷達 ; 派專人到現場搶修 ; 檢測測及軟件系統 ; 定期到雷達站完成系統的檢測標 。1雷達運行中心 ( ROC)PRO GRAM :整理 、保管雷達系統軟件雷達運行中心之前稱為雷達技術支持中心 。 件的所有數據

3、資料 ; 編寫操作手冊和維護技整個新一代多普勒天氣雷達 WRS - 88D 探測網絡( N EXRAD) 由項目管理協調辦公室負責 , 由商業 部 、國防部 、交通部三方共同委派人員組成 。(1) 中心人員組成 : 中心的工作人員分別來自上述三個部門 ,主要有三類人組成 : 專職的維修技 術人員 、提供技術支持的各類專家和外加行政管理人員共 132 人 ,其中 25 %是合同雇傭 。(2) 中心運作經費 : 運行中心每年固定的維持 經費是一千萬 (在編人員的工資除外) ,特別項目另 外有專項資金 ,儀表和備件也是另外預先計劃專項 資金 。即一千萬主要用于 25 %合同雇傭人員的工 資和差旅費等

4、其他開支 。(3) 中心組成機構及其分工 : 運行中心主要分 為 四 大 部 門 , 即 應 用 部 ( A P PL ICA T ION S冊 ;起草其它計劃報表 ,如系統改進計劃 、雇等 。(4) 通信組網方式 : 所有雷達圖像產品星通信線路傳輸 , 衛星通信線路只是傳輸圖據 ,而不傳輸雷達狀態監控信息 。圖像數據輸到風暴預報中心進行拼圖 ,并與其他氣象 加顯示 。(5) 監控方式 :監控雷達運行狀況有兩種一是輪流查詢方式通過電話撥號每小時一雷達狀態信息 ,在監控平臺上顯示全網的雷 狀況 ,雷達運行狀況一目了然 。這種撥號方 實時監控 ,而且開支大量電話費用 。二是通 雷達站上傳 (同樣是

5、衛星信道) 壓縮的未經 圖像數據進行拼圖 ,從圖像中來判斷雷達是B RAN CH) 、工程部 ( EN GIN EER IN G B RAN CH) 、 故障 。運 行 部 ( O P ERA T ION S B RAN CH ) 和 計 劃 部( PRO GRAM B RAN CH)A P PL ICA T ION S : 提出雷達數據處理的新(6) 維修儀表 、備件及其管理 : 儀表 、配存量需按預先的計劃報表儲存 ,另外設有國中心和維修中心 ; 運行中心只是負責儀表 、交通又不便的站點 ,采取雙機備份 ,即除天線以外 ,發射機和接收機均備有兩套系統 ;技術力量差但交 通便利的站點 ,備份

6、分機和整件 ; 技術力量好而交 通不便的站點 ,備份模塊和零器件 。備件儲存量起 碼是雷達站建設經費的 13 % 。(7) 技術培訓 : 雷達站的技術人員大部分是軍 隊轉業干部 ,學歷不一定很高 ,但經驗豐富 ;他們上 崗前都有 6 個星期左右的專業培訓 ,平時還有遠程 教育 。支持中心的技術人員很大一部分也是從各 個雷達站選拔 ,只是中心有更多的培訓機會 。每次更新設備和軟件升級時 ,中心培訓部都會組織專項 培訓 ; 培訓部還設計有很多的培訓教育軟件 , 如 W ES 天氣個例仿真系統 ,以期提高培訓的效果 。3雷達網的保障形式及其運作模式(1) 運行中心技術人員每小時通過電話撥號取各雷達系

7、統的運行狀態信息 ,或者從雷達拼圖 果來監控全國各雷達的運行狀態 ;雷達站的技術員通過遠程監控系統 R P G 對雷達系統實時監控 (2) 一旦雷達發生故障 ,中心專家電話指導 達站技術人員維修 ; 必要時可以通過一個遠 R GP 與雷達 RDA 連接 ( 用 9600bp s 話路撥號 接) ,如同雷達現場一樣分析問題所在 。80 %的備故障都是在運行中心的專家指導下 ,由雷達站 技術人員現場排除 。(3) 通過電話指導 ,故障仍無法排除的情況下中心派技術人員到現場搶修 。(4) 所有維修總結資料反饋到計劃組進行收 和整理 ,并通過互聯網頁公布 。(5) 中心定期派技術人員到雷達站完成系統

8、檢測和定標 。(6) 中心派技術人員到雷達站安裝和調試新 模塊和軟件 。2俄克拉荷瑪州諾曼氣象臺 ( W FO)作為美國的災害性天氣多發地區 ,諾曼氣象臺是美國任務最重的臺站之一 ,他們主要負責該地區 的日常天氣預報 。另外 ,他們還承擔了三個多普勒 雷達站的日常維護 。這里只是介紹地方雷達站的 日常運作情況 :(1) 人員配備 : 每個雷達站有一個專職技術人 員 ,另外配三到四個協助人員 ;(2) 運作方式 : 每部雷達的 R P G ( 雷達產品生 成) 集中在氣象臺 ,實現對雷達的遠程遙控 ;(3) 日常維護 : 通過電話在雷達技術支持中心 的技術指導下 ,雷達站技術人員完成 80 %的

9、故障 維修 ,定期由技術支持中心來人對雷達進行檢測和 定標 ;(4) 維修費用 : 每更換一個新的模塊需支付該 模塊價格的 15 % ( 包含運輸費用) ,免費進行軟件升級 ;(5) 備件儲存 :雷達站根據各自的技術力量 、交 通便利等具體情況確定備件 :技術力量差而交通又 不便的站點 ,采取雙機備份 ,即除天線以外 ,發射機 和接收機均備有兩套系統 ;技術力量差但交通便利的站點 ,備份分機和整件 ; 技術力量好而交通不便 的站點 ,備份模塊和零器件 。(6) 雷達站機房 :除了市電變壓器外 ,油機房還 備有一套柴油發電機組 ; 一個專門的房間存放 U PS 電源 ; 設備房主要存放發射機和接

10、收機系統各兩套 , 即雙機備份 , 備有維修臺 , 維修器件及圖 紙 ,另外還有閉路電視監控系統 ,主要用于監控天4美國雷達技術的一些最新發展方向(1) 升級 RDA 、R P G、PU P 三大系統 ,以提高據處理速度 ;(2) 開發新系統 : O RDA 、O R P G、O PU P , 即 個子系統都可以同時連接多個雷達終端 ,以實現 央監控和中央處理 ;(3) 單部雷達的數據質量控制 ,主要是速度 模糊 ;(4) 多部雷達基數據的實時傳輸 ,即 O RDA O R P G 中央處理多部雷達基數據并拼圖 ,目前已 實現 50 部同時處理 ;(5) 雷達轉型研究 ,增加“雙偏振”功能 ,

11、還考 布網相控陣雷達 。5感受與體會(1) 美國多普勒雷達網的運行保障機構 ( 即行中心) 的機構設置 、人員編制非常合理 ;(2) 他們的衛星資料 、雷達資料結合應用相 廣泛 ;對龍卷風的預報可以提前 2 - 6 個小時 ;這 都是我們國內氣象工作者需要努力加強之處 ;(3) 他們有完善的管理體制 、保障體制和技暖濕氣流和弱冷空氣共同作用下 ,我省西南部一帶緯西風脊在西伯利亞平原發展 ,其下游貝加出現強烈降水過程 ,17 日化州雨量達 36314 mm ;下旬初 ,巴爾喀什湖西側有高空脊向極地發展 ,東亞 上空經向環流加強 ,一西風槽東移 ,引起我省出現 一次明顯的降溫過程 ; 下旬中期 ,

12、西太平洋副高西 伸加強 ,又有一西風槽引導一股弱冷空氣南下 ,在偏南暖濕氣流和弱冷空氣的共同作用下 ,我省再次 出現明顯的降水過程 。11 月上旬至中旬前期 , 我省受較強的西南氣 流或副高控制 ,高溫無雨 ;中旬中后期 ,位于我國東 北地區向西延伸的橫槽擺豎 , 引導一股冷空氣南下 ,同時副高東撤 ,我省出現明顯的降溫天氣 ,并伴 有降水 ;下旬 ,不斷有小槽東移 ,引導一股股冷空氣 補充南下 ,我省一直維持低溫天氣 ,另外 ,下旬中后 期 ,副高加強 ,588 線已西伸至雷州半島上空 ,在冷近的西風槽相應加深 ,同時 ,西太平洋副高撤減弱 ,東亞中高緯上空經向環流明顯加強大槽東移 ,引導一

13、股強冷空氣入侵我省 ,我驟降并伴有小雨 ,此后低溫天氣維持至中旬中旬中期 ,南支槽加強 ,并且穩定少動 ,我省氣流控制 ,氣溫回升較快 ,但中旬末在北方冷空氣沖擊下 ,我省局部地區出現雷雨大風個別地方出現冬季罕見的冰雹 ; 下旬 ,貝加部有一切斷低渦 ,略有加強后快速東移并入西風槽中 , 同時在西伯利亞平原上空有高壓展 ,東亞中高緯上空形成明顯的西高東低環勢 ,下旬中后期 ,槽線東移 ,槽后偏北氣流引空氣南下影響我省 , 我省大部分地區出現降程 。2002 年第 4 季度代表站點氣候要素特征一覽表平均氣溫( )平均氣溫距平( )最高氣溫( )最高氣溫距平( )最低氣溫( )最低氣溫距平站名( )曲江梅縣 廣州 汕頭 湛江16161815191720152116- 01501101001901332133218321531143116- 411- 315- 213- 211- 211111219311612515514612311519217降水( mm)降水距平百分率( %)雨日( d)雨日距平( d)日照( hr)日照距平百分率( %)站名曲江梅縣 廣州 汕頭 湛江41612280192141315419257176103391838373