科学大院：疫情之下，天气预报也会受影响？

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科学大院：疫情之下，天气预报也会受影响？
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2020-05-04 08:28:04 字号：A- A A+ 来源：科学大院

最后更新: 2020-05-04 14:39:18

【文/王素】

随着新冠肺炎疫情在全球范围内的扩散和蔓延，截至2020年4月20日22时左右，全球累计确诊病例已经超过了240万。为了防控疫情，各国纷纷减少了航班数量，3月底就已经有近60家航空公司停飞所有航班（3月26日澎湃新闻报道），使得很多人的出行受到了影响。

（图片来源：东方卫视）

但是，你知道吗，飞机不飞了，天气预报也会受影响哦~

飞机：我是仅次于气象卫星的存在

飞机跟气象有啥关系？在21世纪，天气预报的准确程度依赖于越来越精细详实的气象数据，这不早就被卫星和地面雷达两者“拿下”了么？就算需要飞机观测高空数据，不是有现成的气象飞机么，什么时候跟商用飞机也扯上关系了？

你想得太简单啦！

其实，受到复杂地形和探测设备维护的限制，在高空、高原、沙漠、海洋等人迹罕至的地方，气象站点稀少，地面雷达难以部署，气象探测资料本就十分缺乏，更别提高空气象探测资料了。而探空气球、气象火箭和气象飞机每次出场都是价格不菲，更显得获得的资料弥足珍贵。但是，要想实现覆盖范围更广、预报更准确的天气预报，这些数据又必不可少。怎么办？

中国国家级地面气象站分布（图片来源：中国气象局）

航空公司气象数据的加入帮了大忙。可以说，民航飞机提供的气象数据的重要程度，仅次于气象卫星。目前，绝大部分民航飞机都安装了相当先进的气象设备——机载多普勒气象雷达（WXR）。它是飞行安全的“一把手”，是漫漫飞行路上的千里眼、顺风耳，也是气象数据的重要来源。

“藏”在机头雷达罩内的机载气象雷达（图片来源：NASA）

飞机上的气象雷达都能看见什么？

1842年，奥地利物理学家J·C·多普勒发现，当波源和观测者有相对运动时，观测者接受到的波的频率和波源发来的频率不同，波源和观测者相互接近时，接受到的频率升高；两者相互离开时，则降低。这种现象被称为多普勒效应。

多普勒效应示意图

根据多普勒效应，电磁波遇到不同障碍物被反射回的信号强弱及电磁波频率不同。正是利用了这一特性，通过调整天线角度，驾驶员可以把收到的信号以彩色回波图的形式呈现在小小雷达显示屏上，即使在云内能见度很差的情况下也能够从容地“观天探地”。

不同角度的雷达显示结果。右上图天高云净，右下图“云层密布，风雨交加”，雷达回波图中黄色到红色回波覆盖的区域表示有中到大雨。

不同于静止的地面，高速移动的飞机会遇到很多突发情况，特别是中小尺度天气系统。这可是灾害性天气研究的“热门选手”。

顾名思义，中小尺度天气系统水平范围较小，生命周期较短，气象要素的水平变化十分剧烈。一般把水平范围在几百米到几十公里，生命期只有几十分钟至二、三小时的天气系统，称为小尺度天气系统，例如积雨云、龙卷等；而将水平范围为几十至二、三百公里，生命期约一到十几小时的天气系统，称为中尺度天气系统，如飑线、雷暴等。它们在回波图上都表示为“小葱番茄蛋花汤”的颜色。

一次雷暴云的雷达回波动画显示（图片来源：中国民航网）

而飞机前方可能出现的降水、湍流（使飞机强烈颠簸）、强风切变（风切变是在很短的距离范围内，风速或风向，或两者一起发生急剧变化）等就是中小尺度系统，再加上危险地形，就是飞行安全的最大敌人！只有实现实时探测，才能帮助机长避开一切艰难险阻，顺利到达终点。

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标签新冠疫情世界气象组织观测航空
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- 责任编辑: 李泠
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