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音頻科普：用科技手段提前預警洪澇災害——觀影片《驚濤駭浪》談構建監測係統
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音頻科普：用科技手段提前預警洪澇災害——觀影片《驚濤駭浪》談構建監測係統
6月以來，南方多地發生持續強降雨。目前，全國共有26個省（區、市） 遭受洪澇災害，已致1938萬人次受災。
這場暴雨洪水的洗禮，讓我們不禁想起1998年中國遭遇的那場特大洪水災害。
2002年的一部主旋律電影《驚濤駭浪》，為我們講述了1998年夏天發生在中國大地上的可歌可泣的抗洪故事。電影還原了當年洪水到來時的慘烈情形和動人故事：突如其來的暴雨，打破了鄉村的平靜生活，毫不知情的村民們來不及逃離，莊稼、牛羊、房屋，甚至親人都被洶湧翻滾的洪水淹沒；父母拚盡全力托起幼子，將孩子安置在高處的樹枝上，直到抗洪搶險的官兵到來，才救下了那個幼小孤獨的生命，而他的父母再也沒有睜開眼睛；一名抗洪一線士兵帶病堅持搶險，先後4次暈倒在大堤上，終因勞累過度壯烈犧牲，而這一烈士角色的原型，正是1998年抗洪英雄李向群。
電影以及現實中的悲壯情節讓我們不得不思考，麵對無情的洪水猛獸，除了被動救援，如何能在事前建立起完善的應急響應機製，監測降雨趨勢，提前預警動員？
隨著科技的發展，近年來我國在降雨檢測預警領域取得了長足進展，一種名為“雷達回波圖”的測雨神器正在被廣泛應用。雷達回波是雷達探測和接收到由它發射，並從目標物散射或反射回來的無線電波。把這些電波轉換成信號在雷達顯示屏上顯示出圖像，就稱為“雷達回波圖”。“雷達回波圖”主體通常由地圖和幾種不規則的顏色塊組成，不同的顏色就代表著氣象雷達的回波強度，從藍色到紫色漸進變化，代表回波強度由小到大，意味著降水強度逐漸提升。
一般而言，藍色回波對應的區域表示當地被降水雲係籠罩，但尚未出現比較明顯的降雨；綠色回波覆蓋的區域代表當地正沉浸在小雨之中；黃色到紅色回波覆蓋的區域有中到大雨；而紫色回波的區域降水強度最大，這一地區正淪陷在暴雨甚至大暴雨之中，並且可能伴隨雷電大風，甚至冰雹等惡劣天氣。
那麽，通過“雷達回波圖”如何能夠預測未來的降雨情況呢？這就需要監測一段時間內的動態“雷達回波圖”，通過分析降雨密集的環狀顏色帶變化情況，判斷它的範圍是在擴大還是縮小、流動走勢方向、對應的地表地形等條件，根據移動飄過的路徑和速度，大致可以推測未來的降雨情況，這就是“雷達回波圖”能夠“測雨”的奧妙所在。這一技術大大提高了“測雨”的準確性，對可能產生洪水災害的暴雨進行預警。
但是，僅僅依靠“雷達回波圖”的預測還遠遠不夠，需要進行多維度的數據收集、模型開發，建設更大蓄水排水能力的水利工程等一係列工作，才能構建起完備的預警監測係統。如若係統全部投入使用，能在暴雨、洪水來臨前的10分鍾、20分鍾、30分鍾，甚至60分鍾進行洪澇情況預警，提醒群眾提前做好準備，這對於時間就是生命的抗洪救災工作，意義就十分重大。
電影《驚濤駭浪》以人為本，描繪出抗洪救災一線不同崗位人物的風采：有將軍，有普通士兵，有普通農民，還有千萬資產的企業家，無論身份如何，在共同麵對洪水災難時，都有著一個共同的信念：互幫互助，共渡難關。
22年後的今天，同樣的軍民雨水情仍在上演。此次受災嚴重的四川省冕寧縣，在災情發生後，當地群眾在洪水稍稍退去後就積極展開生產生活自救；洪水衝垮了道路，指戰員官兵需要人均負重25公斤，徒步將1200餘件物資搬運至村裏的受災群眾安置點。
大災大難麵前，人類是如此渺小而又如此強大。隻要我們提前做好災前預警、災時響應、災後重建等各個環節的工作，眾誌成城，萬眾一心，就一定能夠在大自然的一次次考驗中，挽救更多的生命。
（作者：李競萌 中國科技館科普影視中心講師）
（專欄編輯：趙錚 李競萌）
（本文轉載自：《科普時報》2020-7-10（第2版）“媒眼看世界”欄目）
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6月以來，南方多地發生持續強降雨。目前，全國共有26個省（區、市） 遭受洪澇災害，已致1938萬人次受災。
這場暴雨洪水的洗禮，讓我們不禁想起1998年中國遭遇的那場特大洪水災害。
2002年的一部主旋律電影《驚濤駭浪》，為我們講述了1998年夏天發生在中國大地上的可歌可泣的抗洪故事。電影還原了當年洪水到來時的慘烈情形和動人故事：突如其來的暴雨，打破了鄉村的平靜生活，毫不知情的村民們來不及逃離，莊稼、牛羊、房屋，甚至親人都被洶湧翻滾的洪水淹沒；父母拚盡全力托起幼子，將孩子安置在高處的樹枝上，直到抗洪搶險的官兵到來，才救下了那個幼小孤獨的生命，而他的父母再也沒有睜開眼睛；一名抗洪一線士兵帶病堅持搶險，先後4次暈倒在大堤上，終因勞累過度壯烈犧牲，而這一烈士角色的原型，正是1998年抗洪英雄李向群。
電影以及現實中的悲壯情節讓我們不得不思考，麵對無情的洪水猛獸，除了被動救援，如何能在事前建立起完善的應急響應機製，監測降雨趨勢，提前預警動員？
隨著科技的發展，近年來我國在降雨檢測預警領域取得了長足進展，一種名為“雷達回波圖”的測雨神器正在被廣泛應用。雷達回波是雷達探測和接收到由它發射，並從目標物散射或反射回來的無線電波。把這些電波轉換成信號在雷達顯示屏上顯示出圖像，就稱為“雷達回波圖”。“雷達回波圖”主體通常由地圖和幾種不規則的顏色塊組成，不同的顏色就代表著氣象雷達的回波強度，從藍色到紫色漸進變化，代表回波強度由小到大，意味著降水強度逐漸提升。
一般而言，藍色回波對應的區域表示當地被降水雲係籠罩，但尚未出現比較明顯的降雨；綠色回波覆蓋的區域代表當地正沉浸在小雨之中；黃色到紅色回波覆蓋的區域有中到大雨；而紫色回波的區域降水強度最大，這一地區正淪陷在暴雨甚至大暴雨之中，並且可能伴隨雷電大風，甚至冰雹等惡劣天氣。
那麽，通過“雷達回波圖”如何能夠預測未來的降雨情況呢？這就需要監測一段時間內的動態“雷達回波圖”，通過分析降雨密集的環狀顏色帶變化情況，判斷它的範圍是在擴大還是縮小、流動走勢方向、對應的地表地形等條件，根據移動飄過的路徑和速度，大致可以推測未來的降雨情況，這就是“雷達回波圖”能夠“測雨”的奧妙所在。這一技術大大提高了“測雨”的準確性，對可能產生洪水災害的暴雨進行預警。
但是，僅僅依靠“雷達回波圖”的預測還遠遠不夠，需要進行多維度的數據收集、模型開發，建設更大蓄水排水能力的水利工程等一係列工作，才能構建起完備的預警監測係統。如若係統全部投入使用，能在暴雨、洪水來臨前的10分鍾、20分鍾、30分鍾，甚至60分鍾進行洪澇情況預警，提醒群眾提前做好準備，這對於時間就是生命的抗洪救災工作，意義就十分重大。
電影《驚濤駭浪》以人為本，描繪出抗洪救災一線不同崗位人物的風采：有將軍，有普通士兵，有普通農民，還有千萬資產的企業家，無論身份如何，在共同麵對洪水災難時，都有著一個共同的信念：互幫互助，共渡難關。
22年後的今天，同樣的軍民雨水情仍在上演。此次受災嚴重的四川省冕寧縣，在災情發生後，當地群眾在洪水稍稍退去後就積極展開生產生活自救；洪水衝垮了道路，指戰員官兵需要人均負重25公斤，徒步將1200餘件物資搬運至村裏的受災群眾安置點。
大災大難麵前，人類是如此渺小而又如此強大。隻要我們提前做好災前預警、災時響應、災後重建等各個環節的工作，眾誌成城，萬眾一心，就一定能夠在大自然的一次次考驗中，挽救更多的生命。
（作者：李競萌 中國科技館科普影視中心講師）
（專欄編輯：趙錚 李競萌）
（本文轉載自：《科普時報》2020-7-10（第2版）“媒眼看世界”欄目）
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