日本开始通过地面数字广播波推测水蒸气含量的实证试验——提高测量精度到皮秒

新技术 2018年02月09日

大气中的水蒸气凝结成较大的水滴后,水滴就会落下来形成雨水。应用当前技术,很难预测出突袭而来的暴雨的发生时间和地点。如果能够正确掌握作为雨水来源的水蒸气的分布状况,有望改善天气预报技术,提高突袭暴雨的预测精度。

为了预防因局部性突降暴雨等恶劣气候现象所带来的自然灾害,日本国立研究开发法人情报通信研究机构(以下简称:NICT)积极研发新的观测技术,除开发出利用多参数相控阵雷达对雨水进行观察的技术外,去年3月,还成功开发出通过测量地面数字广播波因受水蒸气影响所产生的皮秒(万亿分之一秒)级推迟现象,推测地表附近水蒸气量的新方法【1】。近日,NICT与东京都板桥区缔结了关于研究开发突降暴雨预测技术的合作协议,开始对该水蒸气测量新方法进行实证实验。

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观测试验概念图

该试验方法如上图所示,在板桥区政府大楼上设置地面数字广播波的接收装置,除接收从东京晴空塔发来的地面数字广播波外,还接收被板桥区内高大建筑物反射回来的相反方向的广播波,通过两者的推迟现象推测该区上空的水蒸气含量。

地面数字广播波接受装置

地面数字广播波接受装置

板桥区政府大楼和3个移动式地面降水观测系统的位置

板桥区政府大楼和3个移动式地面降水观测系统的位置

试验推测出的板桥区上空水蒸气含量将与设置在该区其他3个地点上的移动式地面降水观测系统测定到的气温、湿度和气压信息相比较,以此来检验其精度。

通过地上移动式降水观测系统测定到的有关雨量的信息除提供给板桥区,帮助其预防突降而来的暴雨外,还将评定设置在埼玉大学的新型多参数相控阵气象雷达的精确率【2】。同时,也可对积雨云从产生到扩大的过程进行观测。

今后,推测到的水蒸气含量的分布数据将作为气象数值预测模型的数据进行分析利用,为提高突袭性暴雨、突发性大风及强风的预测精度,推进防灾、减灾做出贡献。

文/客观日本编辑部(赵)
图/ NICT新闻稿

相关链接(日文)
【1】日本研发成功利用地面数字广播波推测水蒸气含量方法
~通过计量皮秒级广播波的传递推延时间,提高突袭降雨的预测精度~[网址]

【2】日本新型雷达可提前20-30分钟预测局部性大雨或龙卷风[网址]

【3】东京都板桥区开始对利用地面数字广播波观测水蒸气含量的新推测方法进行验证试验
~都心多数高楼作为发射体,可将计量精度提高到皮秒级~[网址]

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