勵精圖治、自立自強，筑牢防災減災第一道防線
——成都信息工程大學氣象科研工作介紹

■ 湯志亞 李婷婷 侯明 王匯豐 劉琥

（成都信息工程大學）

科研概況

學校以社會需求為導向，以重點學科為依托,充分發(fā)揮氣象科技、信息科技和管理工程等優(yōu)勢,加強科研平臺建設,拓寬科研領域，加速科技成果向現實生產力轉化。近年來，學校承擔了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家牡會科學基金、國家行業(yè)專項等眾多科研項目，在氣象雷達、北斗衛(wèi)星、殲10 飛機等重大科研項目中取得了豐碩成果。

2016—2020 年，學校承擔各類科研項目3278 項，其中國家重點、重大項目41 項、國家級一般項目134 項、省部級科研項目483 項，獲得省部級及以上科研獎勵75 項，年均科研經費上億元。學?，F有博士后科研工作站1 個、省部級重點實驗室19 個，省高校重點實驗室和人文社科重點研究基地11 個。

學校的科學研究堅持四個面向，形成五個基地，服務氣象業(yè)務全流程，筑牢防災減災第一道防線。

形成五個基地

中國氣象行業(yè)科學研究與人才培養(yǎng)基地

國家統(tǒng)計事業(yè)科學研究與人才培養(yǎng)基地

四川省電子信息產業(yè)科學研究與人才培養(yǎng)基地

四川現代服務業(yè)科學研究與人才培養(yǎng)基地

國防事業(yè)科學研究與人才培養(yǎng)基地

探測裝備成果讓發(fā)現更“早”

以匠心鑄利器，服務氣象探測設備發(fā)展

車載移動式氣象臺

X波段無人值守天氣雷達

長期從事現役常規(guī)氣象雷達系統(tǒng)改造，小型化天氣雷達、移動式天氣雷達系統(tǒng)及終端軟件的研發(fā)。

●自80 年代，開始研究X 波段數字化常規(guī)天氣雷達（XDR）產品，在全國20 多個省、市、自治區(qū)布網一百多部，獲四川省科技進步二等獎、中國氣象局科技進步獎；自90 年代以來兩次被中國氣象局列為《中國氣象技術裝備樣本》。主持研制的XDPR 雙極化雷達被美國權威氣象雷達專家Dusan S.Zrnic（度山·熱尼克）評價為：“中國人把雙極化技術應用于天氣雷達，并實現業(yè)務觀測，是一個了不起的創(chuàng)舉”。

2010 年以后，在原有雷達研究基礎上，根據氣象業(yè)務對垂直風、云霧探測的需求，研發(fā)了激光雷達、云霧雷達等裝備。

廿年的堅持 雷達信號處理器結碩果

1992—1997 年

第一代天氣雷達信號處理器全國分布圖

1992—1997 年，針對數字化雷達體制特征，研制了國內首款基于“DSP 器件”實現地物雜波抑制的天氣雷達信號處理器，提升了雷達定量化探測精度。

1996—2001 年

第二代天氣雷達信號處理器全國分布圖

1996—2001 年，針對多普勒雷達體制特征，研制了基于“FPGA+DSP”的多普勒天氣雷達信號處理器，實現了反射率、速度、譜寬三要素測量，提升了對云降水大氣流場演變特征的認知。

2000—2010 年

第三代氣象雷達信號處理器占全國布網總數近70%的份額，并出口歐亞一些國家，總體創(chuàng)收近億元

2000—2010 年，針對雙偏振雷達體制特征，研制了“多通道”雙偏振天氣雷達信號處理器，實現了具有水凝物粒子微物理場特征的偏振參量估測，提升了水凝物相態(tài)識別能力和定量估測降水精度。

2010 年—基于前三代天氣雷達信號處理器開發(fā)的天氣雷達軟件系統(tǒng)。率先在我國首艘航母“遼寧艦”上使用，為巡洋與飛機起飛提供氣象保障

2010 年—，針對氣象雷達多體制發(fā)展趨勢，研制了可軟件化配置的通用型天氣雷達信號處理器，提升了信號處理對不同體制氣象雷達的適用性，促進了協(xié)同探測的發(fā)展。

十年磨一劍 鑄就雷達維護檢測平臺

●2009 年學校獲批主持科技部公益性行業(yè)氣象科研專項“新一代天氣雷達測試與故障檢測系統(tǒng)”，研發(fā)了新一代天氣雷達測試、維修、診斷平臺，幫助雷達機務人員方便、快捷的實現對雷達故障的測試和診斷，縮短天氣雷達的故障時間。

取得了氣象科技進步二等獎、四川省科技進步三等獎、軍民兩用技術創(chuàng)新應用大賽優(yōu)勝獎等榮譽。在前期研究成果的基礎上，聯(lián)合中國氣象局氣象探測中心，持續(xù)開展研究，研發(fā)了包括天氣雷達、云雷達、風廓線雷達、相控陣雷達、激光測風雷達、微波輻射計、閃電定位儀等各型號氣象探測設備在內的智能監(jiān)控、自動化保障測試系統(tǒng)。研究成果在全國多個省市區(qū)氣象局得到了應用。

高原氣象研究讓預報更“準”

引領學科前沿的青藏高原陸面過程研究

●參與青藏高原歷次科學考察，高原陸面過程研究，獲四川省科技進步二、三等獎，正在實施國家重點研發(fā)計劃“云微物理過程觀測試驗”，是第二次青藏高原科考的主力軍。

夯實國家防災減災能力的高原山地大氣動力學研究

●出版國內首部西南低渦和低渦降水專著，研究山地暴雨致災機理，建立西南渦暴雨預報體體系，成果獲四川省科技進步二等獎。

服務國家地方生態(tài)文明建設的江河源區(qū)生態(tài)監(jiān)測研究

●服務于三江源生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和國家公園建設。相關成果被政府間氣候變化專門委員會（IPCC）引用，獲四川省科技進步二等獎。

氣象信息技術讓服務更“快”更“廣”

高影響天氣機理研究助力國家人工影響天氣工程實施

●高影響天氣機理與預報系統(tǒng)研究獲四川省科技進步二等獎，與中國氣象局成立“人工影響天氣聯(lián)合實驗室”，助力國家和西南地區(qū)人影工程。

特種飛機航路災害性天氣預報與服務

●面向我國航空武器裝備在結冰條件下飛行安全保障亟需，發(fā)展高原飛行關鍵區(qū)各類天氣過程飛機結冰氣象條件綜合監(jiān)測方法，保障軍民用飛機飛行安全。

基于機器學習方法的數值預報系統(tǒng)

●支撐百米級、分鐘級冬奧預報服務

服務地方重大工程建設重要賽事氣象服務保障

●服務成都天府機場建設、2021 年世界大學生運動會賽事保障、2022 年全國運動會賽事保障等。

大氣污染機理與防治助力打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)

●搭建了四川省霧霾監(jiān)控與預警平臺技術體系，相關成果已應用于省、市生態(tài)環(huán)境保護的大氣污染防控業(yè)務。

氣象數據可視化輔助分析系統(tǒng)

●氣象數據可視化是利用虛擬仿真數字化管理、多維信息獲取與建模、模型場景動態(tài)組合與自動生成等關鍵技術，快速將需求內容轉換為配置腳本，調取資源文件生成三維場景快速實現虛擬現實和增強現實效果。系統(tǒng)可實現：

●水平分布診斷:區(qū)域多層高多時次數據可視化

●垂直分布診斷:三維數據任意截面數據可視化

●空間一致性分析：多時次/多層高/多變量間數據對比渲染

●時空/物理差異性分析：多時次/多層高/多變量間數據（標準化）差值渲染

●趨勢一致性分析：采點/截線/區(qū)域數據時間序列