“‘新一代天气雷达资料质量控制和三维数字组网软件系统’为2008年北京奥运会和残奥会短时临近预报工作提供了高质量的雷达资料和三维格点资料，在开幕式、闭幕式等重大活动的强对流天气监测和短时临近预报等方面发挥了重要作用，其生成的产品正确可靠，具有很强的参考价值，受到国内外雷达气象专家的高度评价。”近日，北京奥运气象服务中心对该软件系统在2008年北京奥运气象服务中的应用给予了充分认可。

 

　　中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室主任、该项目的负责人刘黎平告诉记者，“‘新一代天气雷达资料质量控制和三维数字组网软件系统’由一个6人团队合作完成，包括雷达资料质量控制方法研究、三维拼图方法研究、软件研发、业务应用等过程，历时近4年的时间，自2007年7月开始在北京市气象局运行，期间经过了多次升级改造，最终为新一代天气雷达资料的应用及与其他观测资料的融合提供了强有力的平台。”

 

　　新一代多普勒天气雷达是当前监测台风、暴雨、强对流等灾害性天气最有效的工具之一，它具有很高的时间和空间分辨率，这使其在中尺度气象研究中具有其他观测资料无可比拟的优越性。然而，地面固定的单部雷达的探测范围有限，不足以覆盖更大尺度的天气系统，例如梅雨锋、台风、飑线等。“这一缺陷阻碍了我们进一步揭示与这些天气系统相关的大气运动的各种规律以及各种尺度之间的相互作用，使我们无法对这些系统的发生发展机理做出全面、客观、细致的研究。而且，目前各级气象局所负责的天气监测与预警区域也往往需要多个雷达探测范围来覆盖。因此，为了提高对中尺度灾害性天气的研究以及预警能力，发挥多部雷达在联合监测天气中的作用，就必须把来自多部雷达的资料进行组网拼图。”刘黎平解释说，由多个雷达组网获得的天气信息要比只由单个雷达取样获得的更加精确，还可以在很大程度上解决因单部雷达观测的波束几何学原因（如静锥区、波束展宽、波束高度、波束阻挡等）引起的很多问题。

 

　　因此，为了提高雷达对中尺度灾害性天气预警预报能力，让多普勒天气雷达告别“单兵作战”，有效利用雷达观测网的优势，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室就集成了最新科研成果，开发了“新一代天气雷达资料质量控制和三维数字组网软件系统”，实现了科研成果的业务化试验。同时，为方便二次开发，兼顾科研和业务两方面的应用，系统不仅能生成大范围的三维格点组网数据，回波顶、组合反射率、液态水含量等产品，还可以输出中间处理过程产生的数据，如质量控制后的基数据、单站三维格点数据等。

 

　　经历了在北京市气象局的试运行阶段以及运行期间的不断改进和完善之后，该软件系统正式“亮相”2008北京奥运会，参与并成功实现了奥运气象保障服务。该系统能和雷达同步实时运转，每6分钟输出一次1公里左右水平分辨率的结果，不仅可以进行三维数字组网，供天气预报人员参考，还对北京及周边地区雷达资料质量进行自动控制，并输出质量控制后的基数据，供临近预报系统应用，提高临近预报结果的可靠性。

 

　　“雷达三维数字组网软件在奥运期间给北京临近预报系统提供了经过质量控制后的雷达基数据，尤其是识别和剔除了天津的地物杂波以及北京的电磁干扰等，处理前后效果对比明显。”刘黎平说，“并且，这套软件系统也应用到了四个外场实验基地中，同时也提供给河北、浙江等省气象局的多名预报员。由于目前系统中基于数据质量控制算法的参数都是预先设置好的，不能修改。实际应用过程中发现，每个雷达的情况不一样，质量控制的程度要求也不同，为使质量控制处理效果尽可能好，在以后的研究中，需要增加能针对每个雷达设置独特的质量控制参数的功能