雷達 + 衛星，最佳天氣預報伴侶？

2020-09-03 雷達說

賓夕法尼亞州立大學的研究人員稱，在應對惡劣天氣時，通過利用先進的地球同步衛星和傳統的氣象雷達，科學家們目前已經找到了一種可以更早預報、更加準確的極端天氣預警方法。

賓夕法尼亞州立大學氣象與大氣科學系的助理教授Yunji Zhang表示：「一般而言，衛星對於預報的及時性具備它的優勢，而雷達對於雲層位置和雷暴的移動方向把握性則更大，我們發現如果將這兩種觀測結果結合在一起，可以形成很好的互補，從而更好的對極端天氣進行預報。」

為了更準確的描述當前的天氣狀況，研究團隊選擇了數據同化這種統計方法，因為隨著時間的推移，大氣中即使是很小的變化，也會導致預測上的巨大差異。

在《American Meteorological Society journal Monthly Weather Review》的一份報告上，該團隊對2017年襲擊了美國懷俄明州和內布拉斯州的風暴進行了衛星和雷達數據的分析，最終的結果顯示，利用衛星的紅外觀測與雷達的徑向風速可以得到最佳的預測結果。

「我們的研究結果表明，無論是衛星還是雷達，都提供了關於風暴的不同信息，雖然目前我們還沒有在更多的案例中對這種方法進行評估，但是這給我們指出了一條前進的道路，相信沿著這條道路，我們可以向公眾提供更準確和即使的天氣信息。」賓夕法尼亞州立大學氣象與大氣科學系的系主任David Stensrud在接受採訪的時候說道。

之前，該團隊的研究人員首次利用了美國的環境監測衛星GOES-16的數據，對嚴重的雷暴天氣進行了全天候的檢測。

這種由賓夕法尼亞州立大學先進數據同化和預測研究中心提出的全天候方法，可以獲取所有氣候條件下的氣象數據，包括了多雲和暴雨天氣等。而過去的觀測由於雲層物理運動過程的複雜性，往往依賴于晴空觀測。

利用GOES-16衛星上的儀器可以在風暴形成之初就可以捕捉到，這比傳統的都卜勒氣象雷達要快幾十分鐘。除此之外，還能觀測到周圍環境的變化，比如大氣中水蒸氣的變化等。

但是利用衛星進行觀測也存在局限性，因為紅外觀測設備只能對雲層的頂部進行觀測，會遺漏掉雲層下方的細節。利用都卜勒氣象雷達對雲層的3D掃描，可以獲得關於風暴結構的準確信息，有效的減少誤報。

利用這種方法，研究人員表示可以將預警時間提前40分鐘，而目前龍捲風的預警時間平均為14分鐘。

Yunji Zhang表示：「在看足球或者參加大型活動的時候，如果你提前20-40分鐘得到了預報信息，你就會有更多的時間撤離，我們相信預報時間的增加可以挽救更多的生命。」

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