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中小尺度系統(tǒng)移動速度快，破壞能力強。利用傳統(tǒng)氣象資料難以揣測它們的想法，更別說預測它們下一秒要往哪里去。而機載多普勒雷達的出現(xiàn)提供了這樣的可能！比如影片《中國機長》里的機長在千鈞一發(fā)之刻，從可怕的雷暴云裂縫中成功穿越，靠得就是機載氣象雷達的幫助。

當氣象雷達出現(xiàn)故障時，后果不堪設想。2009年5月30日，法國航空447號班機在飛往法國巴黎的途中不幸遭遇強風暴，由于氣象雷達機械故障和其它原因，最終乘客216人、機組成員12人無一生還。

大西洋中漂浮的447殘骸（圖片來源：路透社）

氣象雷達另一鮮為人知的使命，誕生于雷達接收和發(fā)射信號一體化的設計中，通過電子開關在發(fā)射和接受狀態(tài)之間迅速切換，可以實現(xiàn)信號高效輸出。

在大數(shù)據(jù)時代，借助于地面雷達的配合和通信系統(tǒng)（航空上稱之為ADS-B系統(tǒng)）配合，在自動搜集和處理飛行中的大氣數(shù)據(jù)（例如溫度、濕度、氣壓等）后，機載氣象雷達能以報文的形式自動傳送到地面站，及時提供給氣象部門使用。我們稱為“飛機報”。

ADS-B系統(tǒng)的簡化示意圖（圖片來源：廣州銀迅）

早在2004年，中國民航局就與氣象局簽署了空器氣象資料下傳合作協(xié)議，這些分鐘級的高時空分辨率的實測數(shù)據(jù)，極大地豐富了我國現(xiàn)有的實時氣象資料庫，對提高氣象預報的準確率、氣象服務的能力和水平都做出了巨大的貢獻。反之，也幫助民航飛機飛得放心，飛得舒心，不可不謂是“double win”的完美局面！

簽署協(xié)議現(xiàn)場（圖片來源：中國氣象網(wǎng)，莊白羽攝）

這次，全球的氣象觀測可能受到重創(chuàng)

為什么說本次疫情影響了全球的氣象工作者？

這就不得不提到一個龐大的組織——WMO，世界氣象組織。在其發(fā)起的全球觀測系統(tǒng)（193個會員國和地區(qū)向其公民提供的所有天氣與氣候服務及產(chǎn)品的支柱）中，有這么一個子系統(tǒng)——飛機氣象數(shù)據(jù)中繼計劃(AMDAR)，主要用于收集全球氣象數(shù)據(jù)并進行應用。每天的天氣預報，氣候監(jiān)測和預測、災害預警它都出了不少力。

同時，它也是歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）的ABOs(基于飛機的大氣觀測計劃)的主要數(shù)據(jù)來源。ECMWF研究結(jié)果顯示，AMDAR是改善全球 24 小時 NWP 預報的第四重要觀測數(shù)據(jù)集。在這個系統(tǒng)中客班航機做出了卓越的貢獻。飛機報對降低預報誤差的貢獻僅落后于三個從極軌衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)集，超過了 GPS 掩星資料（GPS-RO）、探空資料（TEMP）和地面天氣報告（SYNOP）！

在過去20年里，ECMWF每天使用的飛機報數(shù)量大幅增加（圖片來源：ECMWF官網(wǎng)）

疫情發(fā)生之前，全球每天能夠向該系統(tǒng)提供超過70萬條高質(zhì)量數(shù)據(jù)，然而由于航班的急速減少，全球飛機報減少了40％以上，3月以來 ECMWF 收到的歐洲飛機報甚至比平時減少了 65％ 。這可真是愁壞了全球的預報員們。面對4月活躍的北半球風暴，在數(shù)據(jù)減少的情況下盡量不降低模式預估的準確性，幾乎是不可能的任務。

全球 AMDAR飛機報數(shù)量在2020年3月呈現(xiàn)斷崖式下跌。數(shù)據(jù)由 EUMETNET 提供（圖片來源：WMO官網(wǎng)）

受影響的不止是飛機觀測數(shù)據(jù)……

雪上加霜的是，在許多發(fā)展中國家，地基氣象觀測仍未完全自動化，仍然依賴氣象觀測員手動進行的觀測，并傳輸?shù)絿H網(wǎng)絡。最近，這類人工觀測資料也有顯著下降，WMO認為可能部分原因是受到疫情形勢影響，而地基觀測資料的持續(xù)減少可能也會降低預報的可靠性。

“氣候變化產(chǎn)生的影響仍在持續(xù)，與天氣相關的自然災害也在增加，而新冠肺炎疫情帶來了額外的挑戰(zhàn)，并可能使一個國家面臨多種災害的風險加劇。因此，盡管出現(xiàn)了新冠肺炎疫情危機，各國政府仍須重視本國的預警和天氣觀測能力。” WMO秘書長佩特里·塔拉斯如此說到。

面對這場席卷全球的病毒爆發(fā)，沒人能明哲保身；面對越來越頻繁出現(xiàn)的極端天氣，沒人能獨善其身。氣象人正肩負著自己的責任，默默前行。希望在全球人類的共同努力下，我們能早日控制住病毒，也希望在同一個地球上，我們早日學會敬畏自然。

本文出品自“科學大院”公眾號（kexuedayuan），轉(zhuǎn)載請注明公眾號出處。

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