近期，一臺量子探測激光雷達落戶山東空管分局，這臺雷達的落地，標(biāo)志著山東空管分局與濟南市高新區(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“無形殺手”。2018年8月28日，首都航空北京飛澳門一客機在澳門機場降落時遭遇風(fēng)切變，機組立即采取復(fù)飛并啟動應(yīng)急程序，最終安全備降深圳寶安機場。事件除造成5名乘客輕微挫傷外，飛機本體還遭受到嚴(yán)重?fù)p傷，包括前起落架損壞、兩臺發(fā)動機受損、主導(dǎo)航系統(tǒng)失效等。國際航空界公認(rèn)低空風(fēng)切變是飛機起飛和著陸階段的一個重要危險因素。激光測風(fēng)雷達就是用于對低空風(fēng)切變探測、預(yù)警的一種設(shè)備。
  與傳統(tǒng)的風(fēng)廓線雷達、聲波雷達相比，測風(fēng)激光雷達采用激光作為探測介質(zhì)，可與空氣中微小顆粒發(fā)生相互作用，具有時空分辨率高、自動化程度高、安裝簡單易維護等優(yōu)勢。由于各類儀器均存在一定弊端，測風(fēng)激光雷達完全可作為補充測試設(shè)備用于長期業(yè)務(wù)化的風(fēng)場數(shù)據(jù)觀測，保證數(shù)據(jù)的完整性。
  世界氣象組織將測風(fēng)激光雷達列為最具挑戰(zhàn)性的激光雷達。為何最具挑戰(zhàn)性？因為決定激光雷達性能的最關(guān)鍵因素，是弱光電信號的探測能力。微弱大氣后向散射信號的極限就是單光子。在其他用途的激光雷達中，只要數(shù)清楚大氣后向散射信號中包含的光子個數(shù)就可以，其中測風(fēng)激光雷達還需要探測單個光子的頻率變化。這對雷達性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
  量子探測激光雷達系統(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。針對風(fēng)切變等特殊大氣現(xiàn)象，量子探測雷達可實時、連續(xù)監(jiān)測風(fēng)場變化，實現(xiàn)風(fēng)切變預(yù)警，在最大程度上規(guī)避風(fēng)險，保障飛行安全。
  為保障此次量子探測激光雷達系統(tǒng)的安裝，山東空管分局做了大量的前期保障工作。從調(diào)研安裝場地，到制定安裝方案，再到提供安裝現(xiàn)場保障，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)廠家多次討論對接，并前往現(xiàn)場實地考察，最終確保了安裝調(diào)試工作的圓滿完成�，F(xiàn)在，該雷達已進入24小時運行穩(wěn)定性測試階段，計劃明年開始數(shù)據(jù)比對工作。
  山東空管分局與高新區(qū)氣象局此次在環(huán)境探測方面的合作，將有助于雙方提高天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性和精度，進一步提升航空安全水平。未來，雙方還將在新設(shè)備的試運行中進一步深化合作，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