氣象是影響飛機(jī)航運(yùn)最重要的因素之一，常見(jiàn)的風(fēng)雨雷電霧等惡劣天氣都會(huì)嚴(yán)重影響飛行安全。目前，北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)已完成測(cè)云雷達(dá)的安裝，雖然測(cè)云雷達(dá)本身并不是什么新發(fā)明，在許多領(lǐng)域也已發(fā)揮作用，但這是中國(guó)民航第一部正式業(yè)務(wù)化運(yùn)行的測(cè)云雷達(dá)，將為每年數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的旅客提供出行保障。那么，至關(guān)重要的測(cè)云雷達(dá)是如何為飛機(jī)保駕護(hù)航的呢？

顧名思義，測(cè)云雷達(dá)就是用雷達(dá)來(lái)探測(cè)天上的云朵，較之以前氣象臺(tái)裝備較多的“測(cè)雨雷達(dá)”，測(cè)云雷達(dá)更關(guān)注云層的情況。大興機(jī)場(chǎng)裝備的是一部Ka波段全固態(tài)毫米波測(cè)云雷達(dá)。我們知道，雷達(dá)發(fā)射的電磁波按照頻率范圍由低到高，可以劃分為高頻（HF）、甚高頻（VHF）、超高頻（UHF）、L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段、K波段和Ka波段等，其中Ka波段對(duì)應(yīng)的頻率范圍是26.5~40GHz，而“全固態(tài)雷達(dá)”是指全部采用高功率固態(tài)微波源的雷達(dá)。

大興機(jī)場(chǎng)這部測(cè)云雷達(dá)可對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊60公里范圍內(nèi)的云、霧、雪、弱降水等進(jìn)行高精度觀測(cè)，獲取云的高度、水含量、粒子相態(tài)（云層里是水還是冰）等數(shù)據(jù)信息，并與天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)等設(shè)備結(jié)合，提升機(jī)場(chǎng)天氣預(yù)報(bào)的精細(xì)程度，對(duì)于危害飛機(jī)航行安全的低云、大霧等低能見(jiàn)度天氣，有很好的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和短臨預(yù)警能力。

我們知道，雷達(dá)探測(cè)的原理是使用發(fā)射電磁波照射到需要研究的目標(biāo)上，通過(guò)分析目標(biāo)反射的回波，從中提取目標(biāo)距離、速度、方位、高度等信息。電磁波在傳輸過(guò)程中，由于要穿透大氣和云層等介質(zhì)，不可避免會(huì)產(chǎn)生能量衰減，電磁波頻率越高，衰減越快，但同時(shí)天線波束越窄，雷達(dá)指向性越好。這部測(cè)云雷達(dá)選用的波段有較高的測(cè)量精度以及接受范圍內(nèi)的衰減量，是工程上的最優(yōu)選擇，從而可以獲得令人滿意的測(cè)量結(jié)果。

雷達(dá)通過(guò)探測(cè)云層降水粒子含量等，生成觀測(cè)數(shù)據(jù)并上傳到監(jiān)測(cè)平臺(tái)，結(jié)合一系列算法生成彩色雷達(dá)圖。雷達(dá)圖被形象地稱為“西紅柿雞蛋湯”，因?yàn)槠渲饕伾屑t色、黃色、綠色等，就好像是西紅柿、雞蛋和蔥花。不同的顏色代表不同的數(shù)值，基本規(guī)律是“西紅柿”大于“雞蛋”大于“蔥花”。如果紅色很深，甚至出現(xiàn)了紫色，那就預(yù)示著可能有冰雹、雷暴大風(fēng)等極端天氣。

毫不夸張地說(shuō)，這部測(cè)云雷達(dá)就像是用航天科技為天上的云朵打造的“CT掃描儀”，專門(mén)用來(lái)研究、分析、監(jiān)測(cè)云朵的結(jié)構(gòu)變化，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，讓百姓放心出行，安全出行，便捷出行。

（本文由空軍指揮學(xué)院教授徐邦年進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。）