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先进雷达探测应用研究领域的“庄稼汉”

中国气象科学研究院研究员刘黎平:

先进雷达探测应用研究领域的“庄稼汉”

说起雷达研究领域,中国气象科学研究院研究员刘黎平似乎总爱跑在前头。他在国内较早开展了双线偏振雷达、相控阵天气雷达和云雷达等3种先进雷达探测技术的研究和应用,率先开展了X波段相控阵天气雷达技术的应用研究……

与科研工作结缘,用刘黎平的话来说,“其实就是简单的喜欢”。大学时,刘黎平就喜欢电磁学,为此,研究生时期他申报了雷达气象方向,开始了双线偏振雷达研究。当时我国的雷达技术比较落后,只能在没有多普勒探测能力的常规雷达上进行偏振功能改造。2000年,刘黎平参加了我国第一个973项目——“我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究”,开始接触我国新一代天气雷达——多普勒雷达,利用我国当时为数不多的新一代天气雷达在长江流域开展暴雨观测,并开展了新一代天气雷达的数据质量控制、三维风场反演、组网拼图等研究。

从事研究工作这些年,刘黎平先后参与了华南季风强降水科学试验、青藏高原云降水观测科学试验,而且一做就是近十年。十年间,从佛山到龙门,从墨脱峡谷到西藏那曲,都留下了他的脚印。“这两个外场试验的重要内容之一就是观测灾害性天气如暴雨、强对流和台风以及青藏高原云降水的精细结构,而解决这一问题最重要的手段之一就是各种多波段、多体制的雷达技术的综合应用,这正好是我的专业。”刘黎平说,“之后很多研究成果在国家气象中心、中国气象局气象探测中心和国家气象信息中心以及省市气象局得到广泛应用。”

研究工作不可能永远都是一帆风顺的,但爬坡的过程,却是最让人兴奋和难忘的。“影响雷达探测精准度的因素有很多,天线上有水都会影响探测结果。”刘黎平说。尤其是对于短波长的云雷达来讲,天线上的水膜对雷达波的衰减影响比较严重,这会给雷达探测的回波强度和后续反演的雨滴谱和液态含水量等带来明显误差。为了定量确定水膜的影响,刘黎平想了很多方法。经过多次试验,他想出了一个重要办法,就是利用远端两个波段回波强度差作为约束,来订正和确定回波强度的偏差。这一方法很好地解决了云雷达天线水膜引起的回波强度衰减的订正和处理问题,提高了反演的精度。

刘黎平觉得自己是“庄稼汉”,是我国建成世界最大的天气雷达监测网的见证者,也始终坚持在我国雷达气象这块广阔天地勤奋耕耘着,并培养了雷达气象硕士研究生40余名,博士研究生10余名。看着雷达从播种到广布全国,从技术落后到成为大国重器,刘黎平心里有说不出的畅快。他希望,这张监测网能织得更密、更科学、更智能,结出更多的硕果。