飓风猎人将添新雷达全方位扫描云层热带气旋爆发性预测或更准确

风暴旅行 2023-06-03 18:02:54

针对飓风侦察的又将有新利器。美国国家科学基金会目前拨款接近1亿美金,用于一个新的雷达项目,这个叫做主动相控阵气象雷达将安装在飓风猎人飞机上,提供关于云层和强风暴深处正在发生的事情的非常接近的 3D 视图”,能够更好地预报飓风、龙卷风、强风、冰雹、大雨、洪水和冬季风暴。该雷达预计于 2028 年开始部署。值得一提的是,这些雷达将部署在新的飓风猎人上,目前美国大气海洋局的WP-3D 猎户座涡轮螺旋桨飞机已经较为陈旧,今年该局获得资金开始更新其机队,购买新的C-130J飞机。

目前安装在飓风猎人WP-3D 猎户座飞机尾部的是最新一代多普勒雷达,现有的气象雷达由一个机械旋转盘和一个大功率发射器和接收器组成,而主动相控阵雷达将使用数以千计的低功率发射器和接收器对大气进行电子扫描,其分布在飞机机身上的四个方形阵列中,没有移动部件,高分辨率的测量数据提供更准确和更频繁的大气观测,同时延长仪器的使用寿命,可以提供前所未有的对高影响风暴的动力学和微观物理学的详细观察,从风暴的整体组织结构到云朵中水滴的类型、形状和运动方向。

与传统雷达相比,其对云层和风暴内部发生的事情以三维视图的勾勒,这种变化被看作是核磁共振和 X 射线之间的差异。自 2010 年代以来科学家一直在努力开发这项技术。2021年美国国家科学基金会曾因为成本过高拒绝了这项提议,时隔2年预算终于获得通过。

科学家称主动相控阵雷达将让人们对雨、冰雹和雪的形成以及强对流系统和热带气旋中发生的过程的理解发生代际性的变化,让科学家更容易判断对流云团中否携带雨滴、冰雹、雨夹雪和/或雪。这些数据将帮助科学家记录强风暴复杂多变的生命周期,包括它们的开始、剧烈的强度变化、眼墙形成和螺旋雨带结构。

在过去的几十年里,热带气旋强度预报的改进速度比路径预报要慢得多,这一方面由于气候变化导致热带气旋爆发性增强增加,在大西洋或者西北太平洋都出现了众多这样的热带气旋,比如2017年在南海骤然爆发的超强台风天鸽,又比如去年在靠近佛州西南部时爆发的伊恩飓风。在历史性的 2020 年大西洋飓风季中,创纪录的 30 场风暴中有 10 场迅速加强。但是,依赖于计算机的数值模型和观测的官方预测常常无法完全预测它们在登陆之前强度的迅速的变化,其主要原因就是无法获得和风暴有关的更精细的结构数据,气象上的主动相控阵雷达将有可能带来革命性的改变。

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