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中国时间: 02:57 2016年12月08日星期四

科技脉动:新信号过滤器让天气预报更准确


科技脉动:新信号过滤器让天气预报更准确

科技脉动:新信号过滤器让天气预报更准确

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英国科学家发明了一个新仪器,能搜集更完整的资讯给气象学家,以作出更加准确的天气预报。

近年来许多自然灾害,如台风、飓风等等,在世界各地造成巨大损害。因此,如何更准确预测天气,以便做好预防措施,成为人们关注的焦点。

事实上,因为对地球大气的认识不足,所以气象预报的准确度一直很难提高。不过,英国北爱尔兰贝尔法斯特皇后大学的一组科学家,在欧洲航天局的资助下,花了十年研究,开发出一个名为“表面择频元件”FSS(Frequency Selective Surface)的仪器,能够过滤并且搜集更完善的大气资料,提供给气象学家,帮助他们做出更精准的气象预报。

研究负责人之一罗伯特.卡希尔博士(Robert Cahill)向美国之音解释FSS的作用:“这个设备有个单一天线,而这个天线能同时收集所有的频率。原本需要六种不同仪器来接收各种频率的资讯,现在只需要一个,因为表面择频元件本身就可以将频率分离出来。”

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而且这个新仪器的功能更加强大。卡希尔博士说:“这个新款的过滤器,并不使用绝缘体作为材料,所以过滤器当中唯一会损失信号的只有金属部分。所以这表示过滤器的效率要高出许多,让仪器有能力侦测到很微弱的信号。这种仪器能够同时侦测垂直的以及横向的信号,而这样的测量能够提供如冰粒子的尺寸这类详细的资料,所以资料的质量要好很多。”

卡希尔博士说,这个设备本身并无法直接侦测气候,但搜集来的资讯可供气象学家使用。卡希尔说:“它会搜集大气以及气候的组成资讯,所以当中有些资讯可以用来做气象预测。例如,臭氧的消耗造成了地球温度升高,而这个仪器就可以侦测到臭氧的消耗。所以并非是直接预测,但是预测气象所需的、非常详细的资讯,能够从这种仪器中获得。”

*尖端科技体积小巧功能强大*

这个由北爱尔兰半导体研究中心制造的讯号过滤器体积很小,得用显微镜才看得清,但功能强大。

卡希尔博士向美国之音描述了它的外观与功能:“这个设备发生效用的部分,也就是过滤器的部分,直径是30毫米,厚度是1%毫米,当中包含15000个插槽。当这个设备与我们需要的频率产生共振的时候,所有的能量从过滤器当中穿过,过滤器看起来是透明的。其他与共振频率不合的能量,过滤器就像是面镜子,所有的能量都会被反射回去。所以它才叫做表面择频元件。”

欧洲航天局预计在2018到2020年之间才发射卫星,这表示卡希尔博士的这项发明还要再等将近十年才能正式派上用场。不过会先在其他航空器上做飞行测试。

卡希尔博士说:“我们发展出来的这项科技,目前是大幅超前。还要再等9年,才能飞入太空。不过今年11月,将在一个高空飞行的飞机上测试,届时包含三个过滤器的设备,将进行飞行测试。”

卡希尔博士说,他无法替气象学家回答,是否这些搜集来的大气资料就能够完全准确预测台风、飓风等大型气候灾害,不过他强调,这个仪器提供的详细大气资讯,将能提高预测的准确度。

关键辞:天气预报,表面择频元件,FSS,欧洲航天局

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