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“十三五”优秀成果展示——人工影响天气五段式作业关键技术的研究与应用

发布者:   来源:   发布时间:2024/3/1 0:00:00   标签:   浏览次数:301

成果评价编号: 中气科成评[2022]190
评价结果: 良好
成果名称: 人工影响天气五段式作业关键技术的研究与应用
完成单位: 成都信息工程大学
成果形式: 应用研究和技术开发类-方法
研究领域: 气象服务与应用气象
评价年份: 2021
完成人: 周筠珺、肖天贵、胡文东、赵卓宁、伍波、王燮、刘魁、曹亮、赵鹏国、赵川鸿
成果简介: 成果针对人工影响天气五段式作业中的关键技术展开研究。作业前期,建立智能预报方法,以形势-系统的智能网格预报进行72小时短期预报;融合高时空分辨率探测数据与模式产品进行24小时短时预报;以雷达资料外推方法进行前3小时短临预报。作业期间,形成大气遥感、雷电、智能地面气象等观测探测技术,进行高时空分辨率的实时监测。依托气象软件工程技术,开发人影作业智能平台,进行综合监测、预报、通信、指挥及人影作业一体化操作,同时使用人工增雨新型吸湿催化剂除霾技术,实现降雨洗涤空气中的霾或进行人工消雾,研制人工增雨新型吸湿催化剂播洒装置,实现安全生产和作业。作业后,开展人工影响天气效果检验集合评估技术研究。
1.智能预报方法:72-24小时短期预报中,开展多时空尺度、多源异构气象资料中环流形势、天气系统自动识别,结合知识推理和深度学习等人工智能技术,建立基于形势-系统的智能网格预报方法。24-3小时短时预报中,利用多种高时空分辨率观测资料和风云-3卫星数据,结合同化技术和雷达降水融合,改善初始场,形成高分辨率数值产品。3-0小时临近预报中,利用新一代天气雷达、地面自动站和气象卫星观测数据,生成高时空分辨率的降水产品,建立雷达资料外推方法。 2.人影实时监测技术 基于长寿命磁控管的X波段双偏振多普勒天气雷达-MaxPol,构建人工影响天气局地作业预警指挥系统,实时监控作业地点的天气变化。基于W波段3毫米云雷达,对多层云或厚度较大云层的内部结构进行探测,为云精细结构的探测提供了条件。研究基于超表面的新型天气雷达天线关键技术,将可灵活调制电磁波的超表面技术应用于天气雷达天线中。 3.高效催化剂和催化弹控制系统 研发甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯高效催化剂,实现产业化。研究催化弹控制系统及控制方法,包括催化弹管理平台、催化弹发射控制器及催化弹,有效提高地面人工影响天气作业的安全性。 4.人影作业智能软件平台 基于大数据、人工智能、物联网、互联网等领先技术,以气象服务四季知识图谱、加工引擎及全景管控中心三位一体为基础支撑,构建智慧气象服务产品体系。基于雷达建立人影联防作业指挥系统,实现冰雹业务服务管理工作现代化、标准化、规范化和程序化,提高防雹社会管理能力和公共服务水平。 5.人影作业效果检验方法 基于X波段双偏振雷达的强雹暴降雹观测,利用改进的降水粒子识别方法,以观测各类水成物粒子以及各类粒子间的微物理过程,用于消雹作业的效果评估中。 综合应用葵花与FY-4号静止卫星、以及极轨卫星与GF卫星数据,进行人工增雨作业时段与区域内外云量与水汽含量的监测与对比分析,评估增雨作业效果。
成果着眼于人工影响天气科研与业务工作,大力发展人工影响天气关键技术,瞄准国内人工影响天气领域中的核心关键问题,兼顾业务发展的延续性和前瞻性,实现人工影响天气技术的体系革新、业务模式改进与关键技术创新,不断满足中国人工影响天气事业对技术创新、人才培养、社会服务等科技和人才需求。成果主要应用效果如下: (1)形成森林雷击火监测预警与防护技术,为森林雷击火的防护提供了科学理论依据与技术方案,在国内得到广泛的响应,得到国家林草局、应急管理部的充分认可。目前在四川、湖南、大兴安岭等我国主要林区逐步推广应用。(2)成果建设的人工影响天气业务综合指挥平台,将为大运会提供天气预报气象服务,同时做好人工影响天气的保障服务。(3)成果建设的天气雷达系统建模与仿真平台,充分发挥计算机灵活快速的特点,确保雷达在高层次设计正确性,为系统设计、参数优化、性能评估和故障再现与诊断提供一个有效经济的手段。(4)成果构建的高影响天气智能探测方法及决策服务信息平台,将新一代信息技术在高影响天气决策业务中进行构件化和服务化封装,平台已在国内多个部门和地区得到全面应用,有效地减少了高影响天气造成的经济损失和人员伤亡。
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