首屆山西氣象科普嘉年華舉行 硬核氣象科技守護“明日家園”

　　3月23日是第66個世界氣象日，主題為“測今日氣象，護明日家園”。
當日，首屆山西氣象科普嘉年華在省氣象科技大樓舉辦，活動現場化身為充滿趣味的科普樂園。活動中，一系列平時難得一見的氣象觀測設備、模擬體驗裝置和互動科普項目集中亮相，讓參加活動的學生和市民沉浸式體驗到氣象科技的獨特魅力，揭開了“風云變幻”背后的神秘面紗。

給天空做“CT”：全天候的“天眼”守護者
在儀器展示區，一臺名為全天空自動成像系統（SCI-100）的設備引起了孩子們的注意。它的外觀酷似一只凝望蒼穹的“復眼”。
“這只‘眼睛’可不簡單。”一位工程師介紹，這臺設備搭載了雙攝像頭——高清魚眼可見光攝像頭、高清紅外攝像頭。
其中，高清魚眼可見光攝像頭配備1200萬像素的高品質CMOS感光模組，可輸出每秒25幀、分辨率達3504×3504的超高清圖像。高清紅外攝像頭則可輸出每秒30幀、分辨率為640×512的紅外圖像。
它們讓全天空自動成像系統具備了動態分析功能，使其無論在白天還是晚上，都能清晰記錄天空狀況，并對云量、云狀進行反演。
在氣象儀器和大氣遙感中，“反演”是指利用觀測儀器獲取的原始數據（如輻射強度、光譜信號等），結合物理模型或統計方法，反推求解大氣狀態參數（如溫度、濕度、氣壓、溫室氣體濃度等）的過程。簡單來說，就是從“觀測結果”倒推“真實狀態”。
全天空自動成像系統不僅“看得清”，更“算得準”。它搭載的紅外測溫組件能精確觀測云底溫度并反演云底高度。
無論是民航機場飛機的起飛降落，還是智慧城市的天氣監測，它都在默默充當著“天空哨兵”的角色。

　　捕捉“無形之手”：激光雷達構筑低空安全網
如果說全天空自動成像系統是在給天空拍照，那么一旁的相干多普勒測風激光雷達（SLWR-3D-5k）則是在為大氣做“三維透視”。“它是如何捕捉風的？”來自太原市迎澤區海邊街小區的一名學生問工程師。據這位工程師介紹，這臺設備利用脈沖激光相干探測體制及全光纖相干光路結構，以窄線寬脈沖激光為光源，向大氣發射激光脈沖。當激光遇到空氣中的氣溶膠粒子，會產生后向散射，設備通過捕捉這些信號的多普勒頻移，就能精確反演出風矢量。
更重要的是，它結合了球型云臺掃描結構，能夠在測量空域形成立體掃描場。這意味著，在低空經濟蓬勃發展的今天，無論是城市空中交通的航線規劃，還是復雜地形下的風剪切分析，這種雷達都能提供關鍵的數據支撐。
與之配合展示的垂直激光測風雷達（SLWR-1k），則專注于雷達上方高度在1000米范圍內的風場變化，為低空飛行安全構筑了第一道防線。

　　無懼極端環境：“三軸”傳感器精準測風
在同一區域，一個造型獨特的“鐵家伙”——三維風速風向儀（SUW-3D）展現了其硬核的一面。
這臺儀器沒有傳統的機械風杯，而是采用三對嵌入式超聲波換能器，利用超聲波時差法原理測風。“它沒有運動部件，這意味著它極其耐用。”工程師指著儀器表面介紹，“為了應對極端環境，它還可以選配加熱單元模塊，有效消除雨雪冰凍的影響。”
這臺儀器不僅能輸出合成風速、水平風向，還能精確測量垂直風向，是研究渦流通量、湍流以及局部空氣對流狀態的專業利器，廣泛應用于橋梁隧道、遠洋航海和航空機場。

　　科學也可以很好玩：彩帶飛舞揭示“伯努利”奧秘
除了硬核裝備，活動現場的科普實驗同樣人氣爆棚。
來自太原市小店區沙河街小學的一名學生手持“彩帶精靈”實驗裝置，隨著身旁的工作人員啟動裝置，原本靜靜垂落的彩帶，仿佛瞬間被賦予了生命，開始在T形管子內循環舞動。只見彩帶沿著管子快速上升、翻轉，又從另一端滑落，周而復始地不停運動著，引得周圍的孩子們紛紛睜大了雙眼。有的孩子懷著好奇，從彩帶形成的圈中穿了過去，其他孩子也主動排隊，爭相體驗。
工作人員告訴孩子們，這種奇妙的現象背后，蘊藏著深刻的科學原理——流體力學中的伯努利原理。簡單來說，就是“流速大壓強小，流速小壓強大”。
原來，鼓風機從管口吹風，讓上端管子內的空氣流速急劇增大。在這種情況下，上端管子內的壓強變小；而下端管子內空氣流速相對較小，壓強則較大。于是，兩個位置之間產生了壓力差。正是這個壓力差，使彩帶不斷上升、滑落，成為推動彩帶運動的“無形之手”。

　　氣象護農：“花果飄香”里的科學密碼
在科普展覽區，一幅名為“風云護佑花果飄香”的作品成了當之無愧的“人氣王”。
運城市臨猗縣氣象局巧思妙用，以臨猗的地理版圖為脈絡，將蘋果、柿子、桃、棗、石榴等特色果品模型一一鋪展，將氣象元素與果品生長核心密碼融入彩繪設計，讓抽象氣象知識具象呈現于果實之上。
這幅作品以直觀視覺語言，生動展現了光照、降水、溫度、濕度等氣象因子對果品生長的關鍵作用，清晰傳遞氣候對果品品質的塑造影響，直觀詮釋氣象服務為農業豐收筑牢的堅實屏障。
觀眾在沉浸式觀賞中，既能輕松學習氣象科普知識，深刻感知臨猗氣候與農耕生產的緊密聯結，又能領略本地特色農業底蘊，實現科普性與觀賞性有機融合。
從捕捉千米高空的云卷云舒，到感知城市低空的瞬息萬變，再到用趣味實驗點燃科學火種，今年的世界氣象日活動讓觀眾深切感受到：現代氣象科技正以前所未有的精度和廣度，守護著我們的平安與豐收。 記者 梁耀華 文/攝