从研发到应用：中国天气雷达如何实现高质量发展转型？

在全球变暖背景下，极端天气气候事件明显增多、强度显著增强。应对多发重发的灾害性天气，离不了扫描速度快、时空分辨率高的天气“捕手”——天气雷达。

经过20余年跨越式发展，气象部门建立健全由天气雷达装备技术研发、运行保障、资料应用、监测预警等组成的雷达气象业务体系，持续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，进一步立定“标尺”、磨利“兵刃”、发挥效益，雷达气象业务进入高质量发展阶段。

以“研”为先，全力推动装备技术的升级与发展。采用“实体机构+联合体”方式组建中国气象局雷达气象中心，攻关雷达标准化技术、信号处理关键技术，研制标准X波段雷达、气溶胶激光雷达等装备。

长沙气象雷达标校中心

以“建”为基，保障天气雷达高效稳定运行。长沙气象雷达标校中心创新性建立“动静态”相结合的天气雷达标校方法，填补国内天气雷达天线关键参数远场实测这一空白，使天气雷达标校参数从21项提升至54项，并具备多维互检能力。天津气象雷达研究试验中心开展算法中试业务，推动全链条雷达质量控制；建立5大类13项雷达性能在线评估方法；实现强对流核心算法自主可控；引入人工智能技术，持续优化完善天气雷达质量控制算法，建立多层级质量控制业务流程。2018年至2023年，质量控制准确率由77%提升至90%以上。

以“用”为本，最大限度发挥天气雷达资料价值。天气雷达拼图系统持续发展，拼图技术不断优化，产品时间分辨率由6分钟提升至3分钟，并成功研制双偏振量组网产品和多波段雷达组网拼图产品，其中多波段组网拼图产品在成都大运会首次亮相，支撑了重大活动服务保障工作。

雷圣-P系统6月24日00时雷达反射率拼图叠加强对流识别产品。图片来源：中国气象局气象探测中心

自7月15日起，具有自主知识产权的新一代天气雷达业务软件升级版（ROSE3.0）在全国123个雷达站开展为期3个月的业务试运行，持续提升气象雷达定量估测降水产品以及冰雹、龙卷、雷暴大风、短时强降水等四种强对流自动报警产品的准确率和识别率。

作为推动气象预报预警向智能化、精准化迈进的重要抓手，ROSE3.0充分发挥其在应对复杂天气时的重要作用——

7月26日1时，台风“格美”螺旋雨带逼近江西省赣州市。为更好监测预报“格美”路径演变及其风雨影响，江西气象部门应用ROSE3.0，将雷达切换至强降水观测模式，精细呈现“格美”复杂回波结构，为防灾减灾提供参考依据。

8月7日13时，陕西省关中西部出现较强降水回波，随着回波逐渐东移，西安北部部分县区出现较强的分散性短时强降水，准确捕捉到降水回波的变化趋势。“根据雷达回波并结合天气发展形势，省气象台发布的橙色预警信号平均提前量达49分钟、平均命中率达97.6%。”陕西省气象台值班预报员何娟说。

ROSE3.0是中国气象局雷达工程项目针对新一代天气雷达台站业务应用开发的软件。中国气象局气象探测中心致力于改进定量估测降水和四类强对流报警产品算法，构建天气雷达产品体系，通过与各省（自治区、直辖市）气象局、相关高校和科研院所合作，打造科技创新平台。2023年，天气雷达1小时估测降水准确率提升5%；冰雹、龙卷、10级以上雷暴大风和短时强降水等四类强对流产品平均识别率均提升5%至8%以上。