对于龙卷、雷暴大风、冰雹、短时强降水等突发性强且时空尺度小的强对流天气，雷达是监测预警最有效的手段。中国气象局气象探测中心（以下简称“探测中心”）创新采用“实体机构+联合体”方式组建雷达气象中心，建成“4+1”（研发、运行、应用、培训+人才培养）雷达气象业务架构，通过雷达观测试验“实战化”发现问题、解决问题，建立观测与预报交互“四主动”（即主动开展联动互动、主动参与天气监测、主动推进新产品应用、主动开展天气复盘）机制……一系列强有力的组合拳，切实提升了雷达监测预警能力和应用效益。

创新体制机制——“实体机构+联合体”和“4+1”业务架构

目前，我国已建成世界上规模最大、最有影响力的气象雷达网，但气象雷达应用效益尚未完全发挥。2017年，在中国气象局党组的领导下，探测中心开始谋划建设雷达气象中心，提出了以“业务基础体系、研发创新体系、培训教育体系”为目标的建设方向。经历3年多、30多次修改完善，《中国气象局雷达气象中心建设方案》于2021年12月9日正式印发。中国气象局组建雷达气象中心，确定了以探测中心、湖南省气象局和天津市气象局组成雷达气象中心实体机构，与高校、科研单位、业务单位联合成立雷达探测技术、强对流监测预警等6个实验室，成立中国工程院院士龙腾挂帅、部门内外60多位专家参加的“雷达气象科技咨询专家委员会”，逐步推进雷达气象业务形成“研、建、用、管”可持续循环发展体制机制。

雷达气象中心成立后，在北京组建了雷达运控室、雷达应用室，建设了气象雷达运控总平台；在长沙组建了气象雷达标校中心，建设天气雷达全系统高精度标定体系；在天津组建了气象雷达研究试验中心，建设雷达软硬件新技术中试体系。此外，通过“揭榜挂帅”的形式，以项目、任务调动雷达气象实验室、研究院所、高校、企业等多方力量，推动新技术、应用产品、下一代关键技术研发，强化成果的业务应用推广；统筹部门内外、国省两级优秀人才，组建气象雷达观测与应用创新团队，强化与相关高校联合培养雷达气象专业人才力度，加大雷达气象高层次人才引进、培养和使用，组织开展雷达气象人才常态化培训。

纵向联动、横向协同，创新“实体机构+联合体”的体制机制，以及研发、运行、应用、培训+人才培养的“4+1”雷达气象业务架构，为进一步发挥气象雷达建设应用效益、推动气象雷达高质量发展提供了强大动力。

搭平台做试验——发现问题-解决问题-提升效益

为提升雷达观测效益以及雷达产品在预报服务中的应用能力，2022年6月，中国气象局印发《雷达观测试验总体工作方案（2022—2024年）》，聚焦龙卷、雷暴大风、冰雹、短时强降水四类强对流天气，开展为期3年的天气雷达观测试验。

针对雷达观测和应用中的实际问题，从2022年5月开始，新一代天气雷达精细化观测试点工作在浙江启动；2022年7月，全国首部S波段双偏振相控阵天气雷达观测试验在福建省福州市闽侯县大湖乡雪峰村启动；2022年8月，7个省21个台站参与的新一代天气雷达多观测模式运行试点启动。

近一年来，由中国气象局综合观测司组织、雷达气象中心为主导，联合相关区域气象部门、雷达厂家，聚焦具体问题的雷达观测试验依次启动，并取得了实质性进展。

以雷达协同观测为例，雷达气象中心开展了多波段（S、X）雷达精细化探测示范网融合应用，解决了“扫描、传输、拼图”同步进行的关键技术问题；实现了多波段雷达的数据融合，可输出精细化雷达定量降水、液态水含量、相态分类、区域风场等产品，并开发了冰雹、龙卷等快速小尺度天气雷达报警产品。

全国首部S波段双偏振相控阵天气雷达观测试验设计了4类S波段相控阵雷达观测模式，并在试验中捕捉到了2022年11月29日福建中部的大冰雹过程。

“通过雷达观测试验，实现‘发现问题-解决问题-业务提升’的良性循环。”探测中心雷达运控室副主任步志超介绍，观测试验优化了雷达观测模式、提升了雷达数据质量、改进了强天气识别算法，雷达应用效益进一步发挥。

试验显示，为期3个月的雷达精细化观测试验优化了S波段雷达6类观测模式，精细化模式定量估测降水准确率提高10%以上；在广东、江苏开展的强对流预警产品试验中，龙卷识别率达62.5%，提前量约为6分钟，冰雹识别率达到75%；21个站开展的多模式观测试验实现VCP11和VCP21观测模式切换，提高了对流云系精细观测能力；优化单偏振晴空回波质控算法，准确率提升5%以上。

雷达气象中心开发了冰雹、龙卷等快速小尺度天气雷达报警产品。图为2022年6月16日，广州从化龙卷天气雷达监测图 中国气象局气象探测中心供图

“四主动”——观测预报互动实现1+1>2

2022年6月12日16时，北京地区雷达拼图显示，线状对流系统“主力”从西北向东南快速移动，于17时30分前后在密云、怀柔等地形成强回波，18时30分前后形成清晰的中气旋和深厚而接地的强回波核心。

强对流过程往往包含雷电、大风、冰雹、短时强降水等复杂相态，且变化多端。快速找到隐藏在雷达拼图产品中的关键细节，需要雷达产品技术人员有深厚的积累以及对预报需求的准确判断。因此，在强对流大部队到达北京地区之前，探测中心雷达应用室副主任姚聃提前进驻北京市气象局预报会商平台，开展目标区域垂直扫描、连续观测以及面向预报需求的雷达协同观测调度，协助开展观测产品释用，成功捕捉强回波质心生成、快速增长和落地致灾过程，助力北京市气象台准确预报该过程。

实际上，这并不是观测与预报的首次互动。针对2022年3月16日我国中部地区发生的大范围风雹等强对流天气，雷达气象中心及时对其中的飑线、中涡旋、弓形回波等信号进行详细解析，协助相关省气象台预报员作出准确判断。

不仅是强对流过程，在2022年北京冬奥会、冬残奥会气象服务保障以及华西秋雨、南方雨雪等天气过程中，观测和预报的互动更加紧密。2022年，中国气象局组建华西秋雨专班，雷达和卫星专家进驻中央气象台参与业务值班。姚聃介绍，当时雷达气象中心陆续有20余人次参与华西秋雨专班，分析重大天气过程监测实况及演变趋势10余次，并在发现危险信号后立即连线当地气象台。在全国重大天气过程复盘研讨过程中，雷达专家与中央气象台以及北京、上海、江苏等省级气象台预报员实时互动，共同研讨，助力精准预报。

下一步，雷达气象中心将总结观测预报互动经验，与相关部门、省级气象台加强“四主动”，切实提升雷达对灾害性天气的监测预警能力。（汪章维、张深寿对本文有贡献）

（作者：简菊芳 安涛 责任编辑：张林）