近期，一臺(tái)量子探測(cè)激光雷達(dá)落戶山東空管分局，這臺(tái)雷達(dá)的落地，標(biāo)志著山東空管分局與濟(jì)南市高新區(qū)氣象局的合作步入新的階段。
  風(fēng)切變是一種大氣現(xiàn)象，是風(fēng)速在水平和垂直方向的突然變化。風(fēng)切變，特別是低空風(fēng)切變，是導(dǎo)致飛行事故的大敵，被稱為“無(wú)形殺手”。2018年8月28日，首都航空北京飛澳門(mén)一客機(jī)在澳門(mén)機(jī)場(chǎng)降落時(shí)遭遇風(fēng)切變，機(jī)組立即采取復(fù)飛并啟動(dòng)應(yīng)急程序，最終安全備降深圳寶安機(jī)場(chǎng)。事件除造成5名乘客輕微挫傷外，飛機(jī)本體還遭受到嚴(yán)重?fù)p傷，包括前起落架損壞、兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)受損、主導(dǎo)航系統(tǒng)失效等。國(guó)際航空界公認(rèn)低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素。激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)就是用于對(duì)低空風(fēng)切變探測(cè)、預(yù)警的一種設(shè)備。
  與傳統(tǒng)的風(fēng)廓線雷達(dá)、聲波雷達(dá)相比，測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)采用激光作為探測(cè)介質(zhì)，可與空氣中微小顆粒發(fā)生相互作用，具有時(shí)空分辨率高、自動(dòng)化程度高、安裝簡(jiǎn)單易維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。由于各類儀器均存在一定弊端，測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)完全可作為補(bǔ)充測(cè)試設(shè)備用于長(zhǎng)期業(yè)務(wù)化的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)觀測(cè)，保證數(shù)據(jù)的完整性。
  世界氣象組織將測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)列為最具挑戰(zhàn)性的激光雷達(dá)。為何最具挑戰(zhàn)性？因?yàn)闆Q定激光雷達(dá)性能的最關(guān)鍵因素，是弱光電信號(hào)的探測(cè)能力。微弱大氣后向散射信號(hào)的極限就是單光子。在其他用途的激光雷達(dá)中，只要數(shù)清楚大氣后向散射信號(hào)中包含的光子個(gè)數(shù)就可以，其中測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)還需要探測(cè)單個(gè)光子的頻率變化。這對(duì)雷達(dá)性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
  量子探測(cè)激光雷達(dá)系統(tǒng)的出現(xiàn)，為這些難題提供了目前技術(shù)水平的最優(yōu)解。針對(duì)風(fēng)切變等特殊大氣現(xiàn)象，量子探測(cè)雷達(dá)可實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)場(chǎng)變化，實(shí)現(xiàn)風(fēng)切變預(yù)警，在最大程度上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保障飛行安全。
  為保障此次量子探測(cè)激光雷達(dá)系統(tǒng)的安裝，山東空管分局做了大量的前期保障工作。從調(diào)研安裝場(chǎng)地，到制定安裝方案，再到提供安裝現(xiàn)場(chǎng)保障，最后到調(diào)試階段的服務(wù)，山東空管分局安排專人與高新區(qū)氣象局和生產(chǎn)廠家多次討論對(duì)接，并前往現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察，最終確保了安裝調(diào)試工作的圓滿完成。現(xiàn)在，該雷達(dá)已進(jìn)入24小時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定性測(cè)試階段，計(jì)劃明年開(kāi)始數(shù)據(jù)比對(duì)工作。
  山東空管分局與高新區(qū)氣象局此次在環(huán)境探測(cè)方面的合作，將有助于雙方提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和精度，進(jìn)一步提升航空安全水平。未來(lái)，雙方還將在新設(shè)備的試運(yùn)行中進(jìn)一步深化合作，為人民群眾出行提供更加優(yōu)質(zhì)的氣象服務(wù)。
  作者：周云棟