我國淮河和長江流域正在發(fā)生的洪澇災害再一次使人們的目光聚焦到對天氣的預報,特別是災害天氣的預報上來。如果能對災害天氣進行準確預報,就能把災害造成的損失降到最低。近日,德國和法國的科學家共同開發(fā)出新的天氣預報方法——利用激光測量大氣的飽和程度,這種方法可以準確預報降雨量。
借助兩束激光預測
德國自由大學的韋斯特和法國里昂大學的沃爾夫兩位教授,使用了全新的激光技術。
他們首先向空中發(fā)射一束高頻高能的激光,激光在經過“聚焦—散焦”的過程后形成一個獨特的凝結核。鑒于空中水蒸氣飽和度的不同,在這一凝結核上聚集的水分情況也不同,科學家們再借助另外一束激光,就可以對凝結核上的水滴生成情況進行觀察。假如空氣中所含的水蒸氣達到了飽和狀態(tài),在凝結核的表面就會生成小水珠。通過小水珠的質量及總量,他們就可以預報當地不久后的降雨情況??茖W家解釋說,他們選中的高頻高能激光的脈沖間隔僅為約千萬億分之一秒,但其能量級卻達到萬億瓦。
準確預報小范圍降雨
傳統(tǒng)天氣預報只能預測較大范圍的天氣情況,對降雨量預測的準確程度也較低。而激光預測則可以通過分析,對較小范圍內(方圓幾公里)的降雨量做出準確預報,提高了預報的準確度,同時縮小了預報范圍,即使同一個城市里,城東與城西降雨量的差異也一目了然。這樣就對預防災害提供了科學依據。
韋斯特教授介紹說:“激光法的優(yōu)勢還在于,人們不需要向大氣層釋放什么物質。除此之外,還可以測量三維空間的狀況。”三維數據具有實際的應用價值,比如說預防冰雹。假如數據顯示冰雹在即,那么人們便可以派飛機在空氣中播撒起凝結核作用的碘化銀,促使云層提早降雨。這種催降法的成功率和空氣中水蒸氣飽和程度的測量精度密切相關。
傳統(tǒng)預測手段各有利弊
傳統(tǒng)的預測方法經歷了兩個階段,一種為自動氣象站方式,即在鄰近的區(qū)域設立自動氣象站,然后利用自動氣象站測量溫、濕、壓,再通過對眾多自動氣象站的溫、濕、壓記錄數值分析,綜合判定大氣狀況。由于自動氣象站方式需要在短距離內設很多點,既浪費又不便利,同時各點的數據由于條件不同準確率較低,綜合處理也較為麻煩。
第二種方法是利用雷達,通過雷達站監(jiān)測大氣折射的電磁波,對電磁波數據綜合整理來預測天氣。目前天氣預報主要采取的就是這種方式。由于雷達站建造復雜,電磁波也易受干擾,所以雷達監(jiān)測的準確性還需進一步提高。
沃爾夫教授認為激光技術的應用使傳統(tǒng)的天氣預測方法更進一步,將對未來天氣預測產生重大影響。
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