编者按：回顾这一年，气象部门面向国家重大战略气象服务保障、全球气象业务服务和地球系统前沿研究的需求，重点围绕台风、暴雨等高影响天气及高原天气系统等关键研究，开展了多项探究机理、提升认知的科学试验，获取新信息、发现新现象、研发新装备、实现新应用，展现出气象科技创新的新动能、新活力。

多波段天气雷达协同观测试验 构建多源观测设备协同新示范

今年，中国气象局雷达气象中心牵头开展多波段天气雷达协同观测试验，以河北为观测区域，充分考虑观测区域的地理位置、气候条件、天气雷达性能等因素，构建了由6部新一代天气雷达和6部X波段双偏振天气雷达组成的协同观测网络，以有效捕捉不同高度、不同尺度的天气现象。

极端天气事件频发对气象探测的准确性和时效性提出了更高要求。单一波段天气雷达在监测范围、分辨率和精度等方面存在局限性，难以满足现代气象预报的需求。而多波段天气雷达协同观测试验能打破这些局限，充分利用新一代天气雷达大范围预警和X波段天气雷达精细化扫描能力，实现对强天气系统生消全生命周期的精细捕捉和立体刻画，帮助预报员更深入地了解大气运动规律。

通过此次试验，气象部门建立了“省市两级+应用需求”两维度控制指令，采用高效的多机分布及并行计算技术，14秒实现天气雷达控制、指令传输与产品显示。基于天气雷达、探空等观测资料开展强对流特征识别，建立了“大小雷达”协同观测策略，其中“大雷达”根据天气过程特点切换体扫模式，“小雷达”除可切换体扫模式外，还可开展RHI、PPI和扇形等扫描。“多波段雷达协同观测能实现对强对流天气的全方位、多层次、高精度监测，便于更深入了解强对流天气的复杂性和多变性。”中国气象局气象探测中心正高级工程师陈玉宝说。

5月31日，中国气象局龙卷风重点开放实验室在粤港澳大湾区正式启动龙卷风暴等强对流观测试验。图为车载C波段双偏振天气雷达 图/曹桂梅

在今年7月5日的河北南部强对流协同观测试验中，X波段双偏振天气雷达融合补盲1千米高度以下有效探测面积提升了30%，“大小雷达”协同融合后强降水面积及等级与雨量计插值结果接近，1小时定量估测降水平均误差从34.8%降至16.4%。河北省气象技术装备中心高级工程师张佳佳针对此次过程表示，“大小雷达”协同观测的应用不仅有效获取了对流单体精细化垂直结构，并且14时至15时1小时定量估测降水最大值从32毫米提高至60毫米，为河北强对流监测预警提供了支撑。

今年10月，2024年度中国遥感卫星辐射校正场辐射定标与真实性检验试验在甘肃敦煌圆满完成。该试验检验了在轨运行的风云气象卫星成像载荷太阳反射波段的辐射定标精度，试验结果为更正卫星一级数据的定标系数提供了重要参考。图为定标试验现场 甘肃敦煌辐射校正场供图

同时，为发挥星地数据联合应用的效益，中国气象局雷达气象中心正在联合国家卫星气象中心，将基于风云四号B星多通道扫描成像辐射计（AGRI）数据的强对流监测预警技术引入到协同观测系统中，形成“雷达+卫星”的强对流监测预警方法，将强对流预警的时间由几十分钟提前至2小时。为解决天气雷达在山地等强降水和冰雹易发生区域的遮挡问题，基于AI等新技术，将风云四号B星的卫星云图等效反射率因子产品与天气雷达拼图产品相结合，有效填补了地基天气雷达组网盲区。相关技术正在集成到“强对流协同观测与应用系统”。（李璐）

云贵冰雹联防外场试验 探索跨省冰雹上下游联防联控作业

今年7月至8月，中国气象局人工影响天气中心与云南省气象局、贵州省气象局首次联合开展云贵冰雹联防外场试验。通过打通两省数据传输路径，完善指挥软件平台，探索跨省冰雹上下游联防作业机制，在强对流路径上的三次冰雹联防作业中取得显著效果，初步形成跨省冰雹上下游联防联控作业流程。

云贵高原是全国优质烤烟主产区，但在“低纬大气环流+高原山地”的独特配置下，云贵高原地区冰雹多发频发，是我国雹灾最多的地区之一。云贵高原致灾性较强的大冰雹，往往有着雹胚发展时间长、降雹后影响区域大的特点。针对致灾性较强的跨区域冰雹过程，通过构建跨省冰雹上下游联防作业机制，中国气象局人工影响天气中心与云南省气象局、贵州省气象局尝试针对跨省冰雹过程持续开展联防作业，目标是为提升跨省冰雹上下游联防联控的指挥和作业能力、提高人工防雹作业科学性和高效性提供支撑保障。

试验设计过程中，首次划定了跨省联防区的冰雹移动路径，并依据冰雹路径划定联防固定作业点，同时针对作业盲区配置了流动作业点。

11月19日，中国东部冷流雪观测试验在山东烟台启动。试验聚焦冷流雪的形成机理及影响，利用大气物理和大气化学综合观测手段，开展致灾冷流暴雪多尺度作用机理研究。 图/郑鹤鹏

“开展防雹作业时极其紧张，需要紧密关注冰雹云演变情况，根据发展情况仔细、快速、精准地开展防雹作业指挥，作业后需要对个例进行复盘分析。”试验负责人正高级工程师汪会表示，通过复盘发现，由于云贵地区致灾性较强的大冰雹移动相对较快，可通过多点位同时作业，有效破坏冰雹云增长机制，降低冰雹云单体强回波质心，达到持续消减冰雹云的效果。

人工防雹作业预警指标在今年云贵冰雹联防外场试验中开展试用，结果表明冰雹预警提前量可达10分钟至50分钟，作业预警提前量约10分钟。未来，中国气象局人工影响天气中心将持续开展云贵冰雹联防外场试验，通过试验建立跨省冰雹上下游联防联控作业规范，减弱生命史长、影响范围大的冰雹过程的灾害性影响，有效减低冰雹强对流对高原特色农业生产的影响。（刘倩整理）

高原降水过程多平台综合观测试验 三重加密高空观测摸清高原降水机理

在中国气象科学研究院的指导下，今年7月11日至30日，青藏高原气象研究院以青藏高原东部红原为中心，设置300千米、100千米、30千米三重加密高空观测网络，实施风温湿等气象要素垂直廓线加密观测；基于C波段双偏振天气雷达和移动X波段双偏振天气雷达协同组网观测，与风廓线雷达、云雷达、二维雨滴谱仪、天空成像仪等，共同开展云—降水观测。

青藏高原东部是对流活跃区，高原中尺度天气系统与中尺度对流系统常在此发展加强并东移出高原，从而引起强降水及山洪地质灾害等次生灾害。然而，高原中尺度系统多尺度结构及其云-降水宏微观特征的观测数据不足，难以开展特征、机理与模式预报研究。对此，青藏高原气象研究院关注高原灾害天气系统的三维结构与演变、高原灾害天气系统过境时的云-物理过程、高原灾害天气系统在多尺度模式物理过程中的描述和验证需求，尤其是在大尺度复杂地形背景下，设置不同空间尺度的加密观测，形成更精密的大气观测网，并基于新型探测技术设备开展地-空-天多平台综合观测。

5月13日，第二次青藏高原综合科学考察研究无人驾驶垂直探测平台野外试验在青海省海西蒙古族藏族自治州开展，这也是我国首次在青藏高原北部开展此类试验。第二次青藏高原综合科学考察研究任务一项目办公室供图

此次试验获取了青藏高原东部及东侧陡峭地形区大气温度、湿度、风速等气象要素的加密观测资料，以及红原观测点的地面热通量、能量通量、土壤温度湿度、云量云状、大气可降水量、雨滴谱分布、风速风向、地表及大气温度湿度等多种观测资料。

“我们抓住9次降水过程进行了精细观测，其中3次大型无人机在高原地区跟踪观测了降水系统，相关试验数据在天气预报业务、数值预报模式中发挥了重要作用。”该试验团队成员赵兴炳表示，试验有利于深入认识高原中尺度系统的多尺度结构、云-降水宏微观特征、发展东移致强降水机理，为数值预报模式系统预报偏差降低提供观测事实支撑，从而提高高原及其下游地区强降水预报准确率，也为国家业务观测站网的选址提供科学依据。（刘倩整理）

第二次淮河流域大气科学试验 揭示流域能量与碳水循环新特征

以淮河流域精细化大气结构、多圈层过程及其模式关键物理过程为观测目标，将碳循环纳入研究框架，从多圈层相互作用、垂直大气结构等视角，分析淮河流域边界层、云降水物理、大气化学和生物地球化学等多过程特征，将基于观测试验研究，应用和改进耦合多圈层过程的变尺度集成数值预报模式，构建流域三维立体大气图景，从而实现数字孪生大气原型。

以工作措施的前瞻性，应对淮河流域水旱灾害的不确定性，确保人民群众生命财产安全——这份底气来自科技创新。安徽省气象局持续推进第二次淮河流域大气科学试验，加强流域创新团队建设，编制完成淮河雨季行业标准，并向水利部淮河水利委员会提供5千米、1小时分辨率王家坝以上定量降水估测和短临降水预报服务产品，提升了流域致洪暴雨风险预警能力，研发流域数字智能产品，为防汛调度提供技术支撑。

随着全球气候变化，淮河流域能量与碳水循环发生了改变，出现了一些新规律、新特点，极端灾害性天气发生频率和强度明显增加，影响淮河流域旱涝灾害的各类因子也在发生改变。第一次淮河流域大气科学试验距今已20多年，借助新的观测手段和数值模式开展新一轮试验势在必行。

2022年9月，中国气象局和安徽省政府联合启动第二次淮河流域大气科学试验。此次试验利用地面观测站网、新一代天气雷达、卫星、地基垂直观测系统及飞机、无人机移动观测系统等综合观测手段，建立覆盖全流域+上下游、“天空地”三维立体的新型观测体系。通过实施外场观测支持建立大气三维立体观测数据集，研究流域能量平衡、水分循环和碳收支的新特征，进而提升流域防灾减灾、粮食安全、生态文明建设气象保障服务能力。

两年来，安徽气象部门携手多所高校及研究机构，共同实施了十多项专项外场试验。本着“边试验边应用”原则，多项成果已在业务服务中发挥实效。陆气通量数据集通过业务准入，并写入《中国气候变化蓝皮书》；推出星载与地基雷达时空匹配算法、激光雷达观测沙尘气溶胶光学产品。

第二次淮河流域大气科学试验首席科学家、清华大学教授罗勇表示，本次试验借鉴了以往经验，对淮河流域进行了更深入全面地研究与探索，逐渐认识掌握了新的气候、环境与水文变化规律，试验成果也在不断转化应用，进一步提升了气象领域源头创新能力。（王兵 于彩霞）

长江中游梅雨锋暴雨外场科学试验 破解盘踞在长江中游的“暴力梅”

从揭示极端暴雨的高效水汽-云-雨转换机制出发，聚焦暴雨机理和区域模式中的地形作用、边界层急流、云微物理过程、云微物理参数化方案评估与改进、多源观测资料同化，在新型观测手段的支持下，长江中游梅雨锋暴雨外场科学试验揭示了影响梅雨锋暴雨的多尺度过程及机制，评估并改进相应的参数化方案和资料同化技术，从而为增强预报能力提供技术支撑。

长江中游是暴雨频发地带，每年初夏和梅雨期间，中尺度对流系统反复在此形成、发展和移动，从而引发暴雨、大暴雨甚至特大暴雨，造成严重的洪涝灾害。为加深机理认识，完善监测预报技术，今年中国气象局武汉暴雨研究所在长江中游地区开展梅雨锋暴雨外场科学试验。

该试验利用长江中游暴雨监测野外科学试验基地的观测设备，开展极端降水系统的跟踪观测，获取加密观测数据，结合中国气象局武汉暴雨研究所开发的资料融合分析系统，形成梅雨多尺度系统高时空分辨率综合数据集。再利用数据集，结合动力学诊断、数值模拟和理想实验等方法，深入研究和了解极端降水的触发和维持机制，建立概念模型，并结合机理研究结果，综合评估区域中尺度模式对极端降水的预报效果，通过云微物理参数化方案评估与改进、多源观测资料同化的开发，实现“观测-机理研究-业务应用”的紧密结合。

6月21日至23日，湖北遭遇2024年入梅以来最大强降水。中国气象局武汉暴雨研究所业务人员成功获取咸宁、洪湖地区大气温、湿、风等廓线相关数据，为研究提供了数据支撑。

今年梅雨期重要天气过程被试验团队完整捕捉，获取微波辐射计、毫米波云雷达、风廓线雷达、微雨雷达、雨滴谱等观测资料，发现了不同类型降水垂直结构差异。接下来，试验团队将持续提升观测资料在数值模式改进、暴雨机理分析等工作中的支撑作用，以实际需求科学指导外场观测试验。（刘倩整理）

（责任编辑：张林）