第一節(jié) 概述

氣象雷達是大氣監(jiān)測的重要手段，在突發(fā)性、災(zāi)害性的監(jiān)測、預(yù)報和警報中具有極為重要的作用。目前，全球設(shè)有1000多個天氣雷達站，分布在世界各地。氣象雷達技術(shù)的發(fā)展大體分3個階段，第一階段為20世紀40年代末到60年代;第二階段20世紀70年代到80年代;第三階段從20世紀90年代開始。近20年氣象雷達最突出的發(fā)展是，氣象多普勒雷達在大氣遙感探測和 研究 中的應(yīng)用，如探測降水云內(nèi)和晴空大氣中水平風場和垂直風場，降水滴譜和大氣湍流等。

國外對于風廓線探測系統(tǒng)的研發(fā)具有很久的歷史，產(chǎn)品發(fā)展很快，品種較多。

外國風廓線探測系統(tǒng)公司都具有一個完善的生產(chǎn)、銷售和售后服務(wù)體系，而且有長遠的發(fā)展戰(zhàn)略。他們具有發(fā)揮公司內(nèi)部技術(shù)力量的機制，而且擁有良好的運作體系，這些體系充分利用了其國內(nèi)大專院校，甚至國外人力資源，協(xié)作 研究 新工藝、開發(fā)新產(chǎn)品、探索新路線、進行生產(chǎn)和科技創(chuàng)新。此外，還有政府出資和 行業(yè) 性共同 研究 的開發(fā)計劃，這些表明國外風廓線探測系統(tǒng)企業(yè)已經(jīng)形成了一個完善的生產(chǎn)、 研究 創(chuàng)新的大型綜合體。

外國風廓線探測系統(tǒng)公司都千方百計使生產(chǎn)合理化，力求降低成本。生產(chǎn)中抓住影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本的關(guān)鍵因素來提高競爭力。外國公司將科技創(chuàng)新、開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品作為可持續(xù)發(fā)展和保持競爭力的一個重要因素。外國公司在科研開發(fā)方面的投入是充分的。

第二節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況

日本在風廓線探測系統(tǒng)方面起步較早，憑借日本國內(nèi)先進的技術(shù)實力，水切割機取得了長足進步，產(chǎn)品多用于出口東南亞、歐洲和美國。

日本大氣探測基礎(chǔ)扎實，地面觀測、高空觀測、雷達觀測、雷電觀測、衛(wèi)星觀測、海洋觀測等形成了1個高時空密度的大氣探測系統(tǒng)。對雷達、衛(wèi)星、風廓線儀等探測資料收集與處理加工，并迅速轉(zhuǎn)化形成產(chǎn)品是日本大氣探測現(xiàn)代化的一個重要特色。

日本氣象部門最大限度地獲取各種探測資料用于天氣預(yù)報。例如建立格距17km左右的自動氣象觀測站網(wǎng)，探測資料每10min收集上傳1次，為天氣預(yù)報提供了豐富的資料支持。同時，還盡可能地將取得的多種探測資料應(yīng)用到各種預(yù)報模式中去，來提高預(yù)報精度。此外，資料的快速收集和充分利用，還使日本氣象廳的天氣預(yù)報向連續(xù)滾動預(yù)報方向發(fā)展，各種時段的預(yù)報時效基本上都實現(xiàn)了從當前時間起后延相應(yīng)的時段。比如分布預(yù)報規(guī)定的預(yù)報時段為24h，則每次預(yù)報均從當前時間后延24h；月預(yù)報也是從每周發(fā)布當前時間后延1個月的預(yù)報。

日本開發(fā)數(shù)值預(yù)報模式自成系列，通過多年努力，無論模式的分辨率還是可預(yù)報天數(shù)以及預(yù)報產(chǎn)品的多樣性，都在世界上占有一席之地。數(shù)值預(yù)報 研究 初步成果出來后，經(jīng)過試運行、發(fā)現(xiàn)問題再 研究 、再開發(fā)，直到預(yù)報效果穩(wěn)定、滿意后才投入業(yè)務(wù)。下級臺使用既方便又廣泛。比如日本的集合預(yù)報用于周預(yù)報和月預(yù)報模式，預(yù)報結(jié)果發(fā)送到下一級臺，預(yù)報員就可以 分析 出預(yù)報結(jié)論。

日本在氣象現(xiàn)代化建設(shè)方面，非常注重效益和效率，建設(shè)速度快，并及時業(yè)務(wù)化。如2000年建設(shè)的閃電定位系統(tǒng)，2001年已全部投入業(yè)務(wù)使用。在地面自動觀測儀器布設(shè)上，許多感應(yīng)器件就直接使用芬蘭公司的產(chǎn)品，閃電定位系統(tǒng)使用的是法國的產(chǎn)品等，這樣可大大縮短開發(fā)周期，提高使用效率。

第三節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況

歐共體為了促進雷達觀測資料在各國之間交換，擴大受益面，加強各國之間的合作。重點 研究 雷達探測降水和雷達資料國際網(wǎng)絡(luò)，促進了天氣雷達的發(fā)展。未來幾年歐洲天氣雷達仍然以發(fā)展C波段多普勒雷達為主，雙PRF技術(shù)可能用脈沖壓縮技術(shù)來代替。

第四節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況

美國最早的雷達數(shù)據(jù)網(wǎng)在1950年代建立。1954年CPS-9雷達（X-波段，3cm波長）在美國空軍投入使用，這是美國最早專門用于氣象監(jiān)測的雷達。之后，從CPS-9雷達發(fā)展到WSR-57D雷達（美國第一代業(yè)務(wù)雷達，設(shè)計為S-波段，10-cm波長）。1988年，NEXRAD，即由WSR-88D(WeatherSurveillanceRadar88Doppler)組成的美國下一代雷達網(wǎng)（見圖1），作為美國氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的重要組成部分開始實施。美國現(xiàn)代化項目是歷史上沒有的大規(guī)模技術(shù)設(shè)施建設(shè)和交替更新，除了NEXRAD項目外，還主要包括天氣衛(wèi)星改進、自動地面觀測系統(tǒng)(ASOS)的強化和天氣顯示與預(yù)報計算機網(wǎng)絡(luò)（自動天氣交互處理系統(tǒng)—AWIPS）等項目。NEXRAD項目到2000年全面完成。所有布設(shè)的雷達均按照統(tǒng)一的設(shè)計指標分別由四家廠商生產(chǎn)。在NEXRAD設(shè)計服務(wù)期的約20年內(nèi)，美國政府每年投資180萬美元，用于整個網(wǎng)絡(luò)的維護。

NEXRAD包括158部業(yè)務(wù)雷達，分布在美國本土和部分海外地區(qū)。雷達間的最大距離為250海里，雷達網(wǎng)在美國東部覆蓋良好，而在西部存在缺欠（見圖1）。除美國本土外，在近海和島嶼也布設(shè)了雷達站（見圖2）。NEXRAD雷達網(wǎng)的布設(shè)，大大提高了對災(zāi)害性天氣，尤其是暴雨的預(yù)報能力，為空中交通安全，飛行器流量控制，軍事基地資源保護，以及水、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和除雪管理中發(fā)揮了作用。其中，對機場附近的下?lián)衾妆┮约褒埦盹L形成的前奏—中尺度氣旋旋轉(zhuǎn)具有特殊的能力。雷達的反射率產(chǎn)品范圍為460km，徑向速度和譜寬產(chǎn)品的范圍為230km。基本數(shù)據(jù)的分辨率為0.25km，最大高度角約20度。

NEXRAD雷達系統(tǒng)存在的主要缺欠，除了雷達固有的隨著雷達射線距離的加大而發(fā)散之外，還包括，如在冬季若降水時期無法提供更小高度間隔資料，陸地障礙物干擾以及偶爾發(fā)生的鳥類對多普勒速度數(shù)據(jù)的影響等。另外，脈沖類多普勒雷達的普遍問題距離—速度模糊在NEXRAD系統(tǒng)中特別嚴重，而地球曲率對低層，尤其是遠離雷達站點地區(qū)的低空探測的巨大限制，也是今后面臨的重要挑戰(zhàn)。

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