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高频地波雷达简介(六 武汉大学工作)
热度 1 suliantuo 2010-5-26 23:49
从1945年建立国立武汉大学游离层实验室开始至今,武汉大学是我国最早开展空间物理研究和高层人才培养并一 直延续至今的单位。 1985年我国宣布停止大气层中的核爆炸试验,武汉大学空间物理系一批从事核爆炸条件下电波传播特性研究的教 师面临研究方向选择的问题。从上世纪五十年代末开始,龙咸灵教授等老前辈即已开始关注国际高频超视距雷达的发展,组织力量参与国内有关单位的相关研究。侯杰昌教授从七十年代开始关注国外高频地波雷达海洋探测方向,八十年代初期国 内哈尔滨工业大学也开展了高频地波雷达研究。由于电离层探测用的也是高频段无线电波,既然是相同的频段, 电离层测高仪应该能够改造成为海洋探测仪!侯老师果断提出高频地波雷达海洋探测这个研究方向,空间物理系管荣生教授等领导也积极支持和配合,从1987年开 始组织一批精干的力量开始追踪研发高频地波雷达系统技术。最初的几年里面临经费短缺的问题,侯老师通过各 种途径争取支持,包括最初国家自然科学基金2.9万元的项目支持。这批老师包括冯德光、吴世才、杨子 杰、邱昌熔、王淑融、石振华等等,在极为艰难的条件下为武汉大学高频地波雷达的发展奠定了坚实的基础。 通过几年不懈努力,结合对美国CODAR高频地波雷达的学习,吴世才教授、杨子杰教授等几位老师于1993年研制出国内第一台专用于海洋探测的高频地波雷达OSMAR。 OSMAR是Ocean State Monitoring and Analyzing Radar的缩写,从此成为武汉大学高频地波雷达的标识。1993年 9-10月在广西北海进行海流观测试验。试验过程中有四十多天看不到回波信号,吴世才教授一直鼓励大家树立信 心,坚持下去。经过无数次的改进试验后终于看到海浪的散射回波,探测到15公里的海流分布,经分析观测结果 体现了北部湾的潮流特征。此次试验雷达系统的详细情况以专刊的形式发表在1994年的《武汉大学学报》上。 武汉大学地波雷达发展的一个极为重要的里程碑是1997年武汉大学提出的“高频地波雷达海洋环境监测技术”重大 课题申请在“九五”国家863计划中得以立项。国家863计划在1996年新设海洋领域,侯杰昌教授十分重视这个机会 。在侯老师的领导下,吴世才教授经过大量努力、花费大量心血,组织各方力量,依据十多年的工作基础,终于获得863计划的支持。 从此武汉大学在高频地波雷达海洋探测方面走上了一条更为宽广的发展道路,在“十五”、“十一五”持续获得国家 863计划的大力支持,研制出OSMAR系列高频地波雷达,部分成果已实现产业化并开始满足国家海洋应用的需求。 在此过程中,经过老教师的扶持和支持,一批年轻教师得以迅速成长,逐渐担当起高频地波雷达继续发展的重任 。当然,与其他任何事物的发展规律一样,武汉大学高频地波雷达课题组的发展并非一帆风顺。这些年来也经历 了一些波折,学术与技术的不同意见有时与非学术的东西夹裹在一起,产生一些不利的影响。好在每个老师都坚 持进行学术和技术上的探索和积累,都在不断成长,不断推出新的成果服务于国家。如果一个课题组一定要走一 些弯路,那么早走比晚走好。从这个意义上看,经历的一些波折可以为今后的发展提供借鉴,不一定就完全是坏 事。但愿这不只是个人的看法。 附: 武汉大学空间物理发展简介 (总结自 http://eis.whu.edu.cn ) 1945年——1949年 游离层实验室 电子信息学院源于1945年建立的国立武汉大学游离层实验室,桂质廷教授是最早的奠基人和创始人。1945年,时任武汉大学理学院院长的桂质廷教授,从美国引进了一套电离层垂直探测仪,并于当年创建了我国第一个电离层与电波传播实验室——武汉大学游离层实验室。1946年元旦,该室开始对四川乐山的电离层进行常规观测,同 年8月,该室迁返武汉进行电离层长期正规观测,由此揭开了武汉大学空间物理和无线电物理研究的历史。 在桂质廷教授的领导下,一起在游离层实验室工作的有理学院的梁百先、龙咸灵、王燊、周玮、舒声、莫纪华和工学院电机系的许宗岳、叶允竞、杨恩泽、周克定、陈锦江、张肃文等人。游离层实验室建立伊始,就坚持科学研究和人才培养并重(王燊是该实验室培养的第一位研究生),取得了不少成果,在国际上产生了较大影响,使该实验室成为世界知名的科研机构,梁百先教授关于电离层赤道异常发现的文章刊登于1947年《Nature》上,桂质廷教授被遴选为美国著名的《JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH》编委。 1949年——1958年 电离层与电波传播专业 1949年武汉解放以后,人民政府极为重视并拨专款资助游离层实验室的建设,从此,武汉大学的空间物理和 无线电物理研究的掀开了新一页。1953年,全国进行“院系调整”,武汉大学以“游离层实验室”为基础,在物理系 设置“电离层与电波传播”专业,继续开展科学研究和本科生、研究生培养。 1956年,“电离层电波传播”专业被高等教育部确认为“重点专业”。 1958年——1966年 无线电专业设立。1958年,武汉大学物理系正式设立无线电专业,同年开始招收研究生。其后,无线电专业迅速发展,取了多项科研成果。自1957年至1965年,无线电专业每年招生人数增至近100人,分学无线电技术和电波传播,学制为5年。从“游离层实验室”到1966年,本学科共培养10名研究生。 1966年——1976年 文化大革命时期 1966年至1969年,因“文革”爆发而停收新生。从1970年开始,物理系又开始招生,其中有无线电技术和电波 传播与天线两个专业。文化大革命时期,科研工作从未间断,特别是围绕我国核武器的研制,在电离层探测、电波传播等方面作出了突出贡献。先后有70余人次参加过我国核爆炸实验。 1977年——1984年 空间物理系、 空间物理学博士学位授权点 1977年恢复高考后,经教育部认定,无线电电子学、电波传播专业,继续招收本科生。1978年从物理系分出 有关专业成立空间物理系,设有无线电电子学、无线电波传播与天线、空间物理学三个专业和无线电电子学、无线电波与传播、空间物理和基础理论四个教研室,在无线电物理、空间物理、无线电电子学三个专业重新招收硕士研究生。同年武汉大学成立空间物理系和电波传播与空间物理研究所,师生源于物理系的无线电电子学和电波 传播与天线两个专业,龙咸灵教授为第一任系主任,兼任研究所所长。1981年,空间物理系建立空间物理学专业博士学位授权点,梁百先教授为博士生导师,开始培养博士研究生。 1984年——1991年 无线电信息工程系 1984年,为适应电子信息科学的发展,武汉大学成立无线电信息工程系,其师生大部分源于空间物理系的无 线电电子学专业,张肃文教授为第一任系主任。无线电信息工程系设有无线电电子学(硕士)、无线电电子学、无线电技术(本科)三个专业。1990年,无线电信息工程系的电路与系统专业获硕士学位授权点。 1984年 —— 1991年 空间物理系 空间物理系设有空间物理学(博士、硕士)、无线电物理(硕士)和电波传播与天线(本科)三个专业。王 燊、侯杰昌先后任系主任。 1991年 —— 1994年 空间物理与电子信息学系 1991 年底,学校为集中学科力量,形成更大优势,成立了空间物理与电子信息学系。侯杰昌教授任系主任。 1994年 —— 1999年 电子信息学学院成立 1994年10月,武汉大学在空间物理与电子信息学系的基础上,成立电子信息学学院,管荣生教授、柯亨玉教 授先后任院长。下设四系:电子信息学系、通信与电子工程系、无线电物理学系、空间物理学系;两所:武汉大学电波传播与空间物理研究所和武汉大学图象及信息技术研究所, 前者属国家级研究所, 是我国从事电波科学、空间物理科学研究的中心之一。一中心:教学实验中心。一个国家重点学科, 一个国家专业实验室(1990年由国 家从世界银行贷款45万美元建成),一个博士后流动站和一个博士学位授权点:空间物理学;四个硕士学位授权点:空间物理学、无线电电子学、电路与系统、无线电物理;三个本科专业:电子学与信息系统、无线电技术、电波传播与天线、应用电子技术、计算机电子工程。 1999年 —— 2000年 物理与电子信息学学院 1999 年,电子信息学院与物理学院合并组成物理与电子信息学学院,熊贵光教授任院长。 2001年 —— 电子信息学院 2000年8月,原武汉大学、原武汉水利电力大学、原武汉测绘科技大学、原湖北医科大学合并组成新的武汉大 学。2001年1月,新的电子信息学院成立,她由原武汉大学电子信息学学院、分析测试中心测控技术与仪器专业、原武汉测绘科技大学光电工程学院和原武汉水利电力大学计算机系测控技术与仪器专业组成。柯亨玉教授任院长、蒋锁奋同志任院党委书记。原各校区的专业和人员重新进行了整合,学院下设电子工程系、通信工程系、测控技术与仪器系、光电信息工程系四个系以及教学实验中心和党政办公室。学院始终坚持以“厚基础、宽口径、高素质、强技能”为人才培养目标,形成了“注重基础、突出能力、追求创新、发展个性”的教风和学风。 2008年11月,电子信息学院决定恢复空间物理系。目前空间物理系主要由中高层大气实验室(武汉大气遥感国家野外科学观测研究站)、电离层实验室、电波传播实验室、电离层磁层实验室、电磁工程实验室以及武汉大学空间数据和计算中心等组成。师资队伍力量雄厚,拥有包括长江学者特聘教授、珞珈学者特聘教授和杰出青年基金获得者在内的教授、副教授近30人。承担的学科建设任务包括:国家重点学科无线电物理、国家重点培育学科空间物理学、电波传播与天线国防特色专业以及地球物理学博士后流动站等。基于科学观测的前沿研究与观测设备仪器的系统集成开发能力并重是本系科研工作的一大特点。
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高频地波雷达简介(五 问题)
suliantuo 2010-4-16 18:41
高频地波雷达应用待突破的关键问题 (1) 抗干扰尤其是电离层干扰的问题 地波雷达工作在短波段,而短波段是高频通信、广播和各类大气、天电噪声等比较集中的频段,同时在高频段中低端,电离层干扰是严重影响雷达探测性能的主要干扰。对于以目标探测为主的高频地波雷达,电离层干扰常常会导致一两百公里开外的目标基本无法探测。目前国内外已开展了大量关于抗电离层干扰的研究,由于电离层形态及其变化的复杂性,尚无有效的能适应各种情况的抗电离层干扰技术。 (2) 更精确的风、浪参数反演理论和技术 虽然国内在地波雷达风、浪探测方面已取得突破,但距离业务化运行的应用要求还有一定的距离。如前所述,地波雷达风、浪反演的主要困难在于提取海浪和风场参数所依据的回波信号容易受噪声和干扰的影响。通过雷达实时选频系统选择干净频率、应用噪声抑制和抗干扰技术可以在一定程度上缓解这一问题。采用多频率雷达探测也是解决该问题的一种手段。 (3) 雷达结果的应用规范问题 海态探测用高频地波雷达输出的是时间上连续的大面积流场、风场和浪场的分布,时间分辨率一般为十分钟到一个小时,所提供的信息在时间、空间和采样方式所对应的物理含义上与其它测量方式(如浮标、船测、航空测量以及卫星遥感等)存在很大的不同。目前其它测量手段的数据经过多年的应用,都有明确的使用规范和应用标准,而地波雷达这一方面的工作还处于研究探索之中,国内外海洋学家在地波雷达数据质量控制以及将雷达数据与海洋动力学模型进行同化方面已积累了一定的经验,但距离制订明确的应用规范还存在较大距离。 (4) 小型阵列条件下的目标探测问题 即使在民用领域,地波雷达的目标探测也是一个很值得关注的方向,它对于近岸和港口航运管理、海上遇险施救等都有潜在的应用价值。由于小型阵列的方位分辨率低、民用地波雷达发射功率低以及前述的噪声和干扰(包括海洋回波的干扰)等问题,对目标尤其是小目标和机动目标的检测概率、虚警率、定位和跟踪精度等方面都存在需要克服的一系列问题。
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高频地波雷达简介(四 现状)
suliantuo 2010-4-16 18:31
1. 目标探测用高频地波雷达 目标探测是高频地波雷达的主要功能之一,在军用领域高频地波雷达沿着纯军事化的思路以远距离目标预警能力为主要目标,其典型代表是英国的监督员系统、俄罗斯的向日葵系统和加拿大的 SWR-503 系统等。特点是宽频带、大发射功率(达数百千瓦)、大接收天线阵(阵长数百米到数公里),单部雷达就具有较强的目标探测能力。该类设备的缺点是系统过于复杂,研制成本高昂,机动性和隐蔽性差,需要较强的保障条件,难以大规模推广部署。 民用领域高频地波雷达的目标检测功能目前处于研究试验阶段。民用高频地波雷达发射功率低,一般为几十瓦到百瓦级。天线阵列小,阵长一般小于 一百米 。目标探测距离和方位分辨率目前还无法与军用高频地波雷达相比,目标检测概率和虚警率不能满足实际应用的需求,但随着高分辨率空间谱估计技术的发展,以及抗电离层干扰技术的创新,民用高频地波雷达对于 200km 以内海面目标的探测与跟踪具有很好的发展前景。 2. 海洋环境监测用高频地波雷达 海洋动力学参数(海面风、浪、流)的探测是高频地波雷达的另一种主要用途。高频地波雷达可以以十分钟的时间分辨率连续获取数万平方公里海面的海洋状态参数分布,这是任何其它探测手段无法做到的。目前国际海洋界已普遍接受高频地波雷达能有效探测流场的观点,国内外主要地波雷达的海流探测已达到可用于常规业务化海洋观测的水平。 另一方面,在海浪、风场参数的探测方面,地波雷达处于研究开发阶段,距离实际应用尚有一定的距离。主要困难在于提取海浪和风场参数所依据的回波信号比较弱(比海面的主要散射回波低 20 ~ 40dB ),容易受噪声和干扰的影响,相应的反演理论和技术也处于研究探索阶段。国内地波雷达测风、浪技术在2008年取得突破。 民用高频地波雷达主要有两种天线阵列体制:小阵列式和紧凑便携式。前者阵长几十米到数百米,如德国的 WERA 、英国的 OSCR 和我国的 OSMAR 阵列式系统,后者如美国的 SeaSonde 。两者都可以实现海流的探测,紧凑便携式最大的优点是对阵地的要求低,安装适应性强。阵列式雷达探测精度具有优势,这是由基本的天线探测理论所决定的。从现有的设备上看,阵列式地波雷达才能提供大面积风、浪结果分布,而紧凑式天线系统(如SeaSonde)可提供雷达站周围2公里以内的风、浪信息(整个区域作为一个单点处理),但尚不能提供大面积风、浪参数的分布信息。 3. 国内高频地波雷达已取得的成就 国内海况探测用高频地波雷达在国家自然科学基金、八六三计划和其它相关科技计划的支持下迅速发展起来,哈尔滨工业大学、华东师范大学、武汉大学和西安电子科技大学都做出了很好的研究开发工作。在该领域形成了基本完整的自有知识产权体系。目前国内地波雷达已取得以下主要成就: (1)哈工大从 1980 年代初开始 开展高频地波雷达的研制工作,在雷达系统、目标探测、抗干扰、雷达天线测试、雷达系统数字化改造等方面进行了长期的工作积累,取得大量经验和成果。 (2) 海态探测用高频地波雷达于八十年代末开始研制,武汉大学在 1993 年完成高频地波雷达 OSMAR 的样机并在广西北海进行了海流探测试验,取得成功,华东师范大学在九十年代末研制成一套地波雷达样机,并进行了海浪和流场的探测试验。 (3) 2001 年以来,西安电子科技大学也开展了综合脉冲孔径体制高频 地波超视距雷达的研究,已建立了实验站,开展相关的试验研究。 (4) 在九五、十五国家八六三计划的支持下,海洋动力学参数探测用地波雷达在十多年来得到迅速发展,从实验室样机到工程样机直到产品化进程发展很快,到目前已开发出成熟的 OSMAR系列 高频地波雷达产品,在可靠性方面不低于国外产品,在环境适应性的某些方面优于国外产品。 (5) 分别于 2000 年 10 月、 2004 年 4 月、 2005 年 8 月、 2007 年 8 月和 2008 年 8 月在东海等地组织进行了对高频地波雷达海洋动力学参数探测能力的五次海上现场对比验证试验,全面验证了国产高频地波雷达流场探测性能,其中 2008 年 8 月在福建示范区进行的比测试验证明国产高频地波雷达具备常规业务化运行能力。 (6) 国内已开发出全数字化高频地波雷达系统,从硬件系统的指标和先进性程度来看已居国际海洋探测用地波雷达领域领先水平。 (7) 十一五国家八六三计划支持的多频率高频地波雷达已研制工程样机,进行了一次海上比测试验。 (8) 近期一系列结果表明,国产地波雷达(如 OSMAR071) 在风、浪探测方面已取得明显突破。与海上定点浮标长达半年的波高比测结果表明两种测量结果时间序列的相关系数接近0.7,均方根误差优于0.4m. (9) 采用紧凑式天线的便携式高频地波雷达 OSMAR-S 研制成功,已投入到实际运行观测之中,填补了国内空白。 (10) 已经开始了地波雷达海流流场数据的海洋应用工作, 如国家海洋局第三研究所利用福建示范区OSMAR雷达 05-07 年的流场结果数据,发现台湾海峡西南部海域表层海流主要由季风导致的顺岸流季节波动和常年存在的、流速约 10cm /s 的东北向背景流所共同组成。厦门大学近海海洋环境国家重点实验室利用雷达流场结果数据,研究了高流速条件下沙波拖曳系数变化规律,有关沙波减阻和拖曳系数的季节变化现象引起了国际同行的关注。
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高频地波雷达简介(二 历史)
热度 1 suliantuo 2010-2-5 22:06
雷达的前身是电离层测高仪。上个世纪初为了解释Maconi成功实现跨越大西洋的无线电通信,Kennelly和Heaviside提出在地球大气层中存在一个导电层1902年Kennelly猜测无线电波在大约80 km的高空经一传导层反射,同年聪明、愤世嫉俗、自学成才的数学家和工程师Oliver Heaviside在为大不列颠百科全书撰写的一篇文章中也独立提出类似的思想。现在我们当然知道那就是电离层,当时科学家和工程师把那叫做Kennelly-Heaviside层,但那个层是否存在还众说纷纭。随后二极管、三极管、正反馈和超外差接收机等等无线电技术如雨后春笋般地出现,为电离层存在性的验证准备了必要的技术条件。到1925年Breit和Tuve设计出一个无线电脉冲发射及接收装置,通过向上空发射无线电脉冲并接收到反射回来的脉冲(Echoes),验证了电离层的存在,同时可通过收发脉冲之间的时间间隔计算电离层的高度。这个装置就是电离层测高仪。 个人认为Breit和Tuve发明的电离层测高仪其实就是雷达,也就是说雷达是在1925年就被发明了,而不是如同现在流传的是二战前几年由英国人发明的。只不过Breit和Tuve的工作不够军事、不够传奇、不能体现雷达这个字眼的神秘性罢了。 上世纪四、五十年代人们发现在海岸担任探测和警戒任务的雷达总是受到来自海面不明原因的干扰。1955年,Crombie关注这一现象,进行实验研究,发现数十米波长的电磁波与海洋表面的相互作用,将产生Bragg绕射现象。原来那些干扰是波长等于无线电波波长一半、传播方向平行于(接近或远离)雷达发射波束方向的海浪与无线电波谐振散射所产生的回波。Crombie的研究揭示了上述干扰的物理来源,同时使地波雷达超视距探测海面状态成为可能。 冷战期间美、苏部署了为数不少的超视距雷达用于探测对方的军事动态,客观上也为科学家研究无线电波与海洋粗糙面相互作用提供了很好的实验条件。1968~1972年,在NOAA工作的D.E.Barrick定量解释了海面对无线电波的一阶散射和二阶散射的形成机制,为高频雷达探测海洋表面状态建立了坚实的理论基础。 500米阵长的海洋探测用高频雷达(图片来自CODAR公司培训资料) Barrick和美国国家海洋大气局(NOAA)电波传播实验室(EPL)经过十多年理论和实验研究,于1970年代末研制成功用于探测海洋表面状态的CODAR(Coastal Ocean Dynamics Application Radar)系统,并于1983年成立CODAR公司,实现了高频地波雷达的商品化。与军用高频超视距雷达动辄数公里长的天线阵不同,Barrick创造性地运用一组交叉环/单极子天线(三个接收通道)即可获取大面积海流的分布信息。这一技术的确是非常天才式的发明,他的该项成果获得1979年美国商务部的金质奖章。在他的论文中声称这种基本不占地的接收天线的海流探测性能等同于数百米阵列接收天线的性能。当然这种等同只是在某种意义上的近似等同,从探测理论和信号处理的角度看,在探测精度、空间分辨率和时间分辨率上还是不能跟数百米阵列天线的性能相提并论,而且不能提供大面积风场和浪场的探测信息。但是Barrick对高频雷达海洋探测的贡献无论怎么说都是无与伦比的,他的理论奠定了高频雷达海洋探测的基础,他的紧凑式雷达天线技术大大降低了地波雷达购置和安装成本,直接导致了高频地波雷达的规模化推广应用,为海洋学家和沿岸防灾减灾及环境保护提供了新型观测手段。 采用交叉环/单极子接收天线的地波雷达( www.codar.com ) 有幸见到过一次Barrick先生,我说您在我们那儿至少是两院院士:关于海面对无线电波散射机制的理论弄个中科院院士,关于紧凑式雷达的工作弄个工程院院士一点问题都没有。不知是我的英语蹩脚老人家听不懂,还是人家老科学家淡泊名利,他只是淡淡一笑,说他觉得他现在挺好的。 与Barrick先生一起(拍摄者:文必洋)
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高频地波雷达简介(一 概述)
热度 2 suliantuo 2010-1-31 19:40
高频地波雷达(HF Surface Wave Radar,简称HFSWR)作为一种新兴的海洋监测技术,具有超视距、大范围、全天候以及低成本等优点,被认为是一种能实现对各国专属经济区(EEZ)监测进行有效监测的高科技手段。各临海发达国家均进行了研发投入,并实施了多年的对比验证和应用示范。 高频地波雷达利用短波(3~30MHz)在导电海洋表面绕射传播衰减小的特点,采用垂直极化天线辐射电波,能超视距探测海平面视线以下出现的舰船、飞机、冰山和导弹等运动目标,作用距离可达300km以上。同时,高频地波雷达利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制,可以从雷达回波中提取风场、浪场、流场等海况信息,实现对海洋环境大范围、高精度和全天候的实时监测。 高频地波超视距雷达的工作原理(R1为视距,R2为雷达作用距离) 在军事应用领域,地波超视距雷达的工作波长和电波传播特性决定其具有独特的性能优势(相对于微波雷达而言):(1)作用距离远(300~400km);(2)极强的反隐身能力;(3)抗低空突防;(4)抗反辐射导弹,等等。 在海洋环境监测领域,地波超视距雷达具有覆盖范围大、全天候、实时性好、功能多、性价比高等特点,在气象预报、防灾减灾、航运、渔业、污染监测、资源开发、海上救援、海洋工程、海洋科学研究等方面有广泛的应用前景。 高频地波雷达应用示意图 由于其独特的性能优势及应用前景,许多临海发达国家竞相研制、购置和部署地波超视距雷达,以抵御现代战争的威胁并满足海洋开发与研究的需要。美国、俄罗斯、英国、加拿大、德国、法国、澳大利亚、日本和新加坡等都研制过或正在发展高频地波超视距雷达,其中典型代表有加拿大的SWR-503系统、美国的Seasonde系统和德国的WERA系统等。 美国CODAR公司生产的著名SeaSonde地波雷达(交叉环/单极子是其典型特征) 德国汉堡大学研制的WERA地波雷达系统 美国雷声公司为加拿大生产的SWR-503系统 武汉大学研制的中程高频地波雷达系统OSMAR(拍摄者:杨子杰)
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凤凰台风
suliantuo 2009-1-14 02:18
我们研制的高频地波雷达设备OSMAR071在福建沿岸的海洋站进行海洋动力学参数观测试验。2008年7月28-29日凤凰台风袭击福建沿海,对于高频地波雷达海洋监测的研究而言是一次很好的观测机会。那几天我和学生通宵达旦在海洋站值守,保证设备的正常运行和数据的可靠记录。其实经过几年的努力,雷达设备已经具备全自动无人值守的运行能力,可靠性很高,我是想通过值班让学生熟悉设备的操作和雷达回波特征的识别。 台风即将来临之前我驾车下山到城里购买了一些食品和日用品,返程时天色已黑,狂风大作,惊涛拍岸,海边的各种树木在风中剧烈地摇摆,像是要挣脱土地的束缚似的。随后倾盆大雨铺天盖地而来,在沿海公路上开车十分困难,我从未见过那么大的雨,即使把雨刮器开到最快也只能勉强看清车头前两到三米的距离,给人一种窒息的压力。公路转入山里后雨小了一些,但弯道和路的泥泞让方向盘很难控制,瞪着眼珠子艰难地控制着车的侧漂,变速器基本只能打在一档。半路上一棵碗口粗的树倒在车后,惊起了一身冷汗。更为不利的是车的左前大灯坏了,遇到左转弯时路面就更看不清了,只能走走停停、轮着切换远近灯光形成对路面的记忆认知。最后终于看到了海洋站楼房的灯光,心里升腾起一股温暖的希望,多少能体会到黑夜怒涛中海员对灯塔的渴望之情。 这次台风的中心并没有经过雷达观测站所在的地区,但雷达记录的资料仍是很有意义的。通过与厦门大学近海海洋环境国家重点实验室以及国家海洋局第三研究所合作分析,得到了台风期间海面风、浪变化结果,这些结果与海面定点浮标的实测结果吻合得很好,有效浪高的均方根误差小于0.5米,风向为25度(参见下面散点图,上为浪高,下为风向)。这是国内首次利用高频地波雷达准确获取台风期间海面风、浪变化信息。
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