热推荐：不仅观测天气，雷达还“盯”上了农业害虫

• 2022-10-04 19:06:02 来源：科普时报

福建闽侯雪峰雷达 图/王晓佳 图源中国气象报

短时强降水、冰雹、大风、龙卷风、雷电……我国236部新一代天气雷达组成的雷达网络，除了天气观测，还将开辟一个新的探测领域——空中迁飞生物探测。

(资料图片)

为什么要监测空中迁飞生物？“一举两得。”天气雷达空中生态监测课题组组长马舒庆介绍说，利用现有天气雷达来追踪这些空中迁飞生物，既用于监测天气变化，又可用“杂波”监测空中迁飞生物。

雷达最初在军事中用于探测空中飞机，此时，空中的云等成为其“杂波”。随着技术发展，“云杂波”被越来越多地应用于天气预报领域，天气雷达应运而生。

那么，雷达“眼中”的空中生物长啥样？

“从雷达回波图上看，天气回波和生物回波‘长’得明显不一样。”国气象局气象探测中心正高级工程师吴东丽介绍说，根据雷达回波形状特点、反射率因子和速度谱宽，结合空中生物飞行速度特征可以区分。不同生物目标的反射率因子、径向速度差值、大气晴空回波差异明显，并利用这个差异，经过机器学习方法判断回波类型。例如，团队利用不同生物与其他回波散射差异，研究甘薯天蛾、棉铃虫、黏虫等重要农业害虫迁飞参数。

空中生物迁飞高度一般在500米至2000米，属于天气雷达的有效探测范围。

与天气探测原理一样，都是利用雷达发射的电磁波，遇到目标后产生散射，其后向散射被雷达接收，形成雷达回波。

简单来说，电磁波对空中目标的含水量进行探测后产生回波，根据回波高度、形状等判别是天气回波还是生物回波。

由于空中生物到处飞，如果它们飞出了单部天气雷达的视线，如何完整描述其迁飞轨迹？

吴东丽称，我国现有236部组网天气雷达，覆盖大部分国土。利用组网雷达回波即可完整描述空中生物的迁飞过程。即从一部雷达视线范围消失后，它们将出现在周边雷达有效探测范围。尤其是近年来，全国新一代天气雷达完成双偏振升级，同时增加部分X波段天气雷达，扩大雷达探测覆盖面，可更好地描述昆虫迁飞轨迹。

此外，还可以利用识音器、卫星光谱特征等手段，结合人工智能技术，与组网天气雷达结合，能够更精准地捕捉空中生物轨迹。

标签： 雷达回波 探测范围 农业害虫

推荐阅读

猜您喜欢