上世纪四十年代,人们在雷达观测中发现, 荧屏上经常能见到一些既非军事目标,也非大气回波的亮点,人们把这些不知名的点状回波称作“天使”。后来昆虫学家用专用雷达发现,原来“天使”就是乘风远行的昆虫和鸟儿。近日记者获悉,南京农业大学昆虫学系的专家,成功研制出世界第一台多普勒昆虫监测雷达,专门监测昆虫的飞行、起降,并于今年夏天成功应用于稻纵卷叶螟的大规模迁飞监测。
专家用雷达监测昆虫
在南农大江浦试验农场的一幢楼顶上,记者看见了多普勒昆虫监测雷达:两个圆锅分别安置在两个铁柜上,里面放置了调控设备,并有电缆和控制室相连。据昆虫学系翟保平教授介绍,这是雷达的两个天线,一个发射信号,一个接收信号。这种双天线结构正是这部雷达的创新之处:通过雷达信号的收发分置技术,使它能够看到那些低空飞行的虫子。
翟保平说,该雷达采用了宽带网络技术以及电源控制等技术,实现了远程操控,可以长期自动运行,坐在南京农业大学卫岗校园的信息生态实验室里就可以直接访问雷达的实时数据。
雷达为什么可以用来监测昆虫呢?翟保平告诉记者,飞行动物体内含有大量水分, 水和金属一样, 也是良好的反射体。如雨滴、云滴、冰粒、雪花及各种大气凝结核等都能向雷达接收机返回可分辨的回波能量。昆虫身体内的水分同样也可以使其成为可分辨的目标。
追踪到50米以下的飞行
翟保平告诉记者,普通昆虫监测雷达只能观测目标昆虫的水平运动,并且在200米高度以下都是盲区。而南农大的多普勒昆虫监测雷达独具多普勒检测功能和收发分置检测功能,因而可以观测目标昆虫的起飞、降落等垂直运动,连昆虫在50米甚至更低高度飞行都能全面追踪、监控。
翟保平说,这一优势具有很高的应用价值,比如,可以监测到本地稻飞虱的起飞外迁和外来稻飞虱的降落迁入过程,从而满足了对重要农业害虫进行长期监测和业务化运行的需要。
据了解,该多普勒昆虫监测雷达还采用了带有状态监控的固态发射技术,降低了雷达长期观测运行的成本。
监测昆虫飞行可预防虫灾
翟保平告诉记者,中国地处东亚季风区,特殊的地理气候条件使中国农作物的主要大害虫都是南北往返迁飞数千公里,以至于屡屡“小虫成大灾”,像近年来的稻飞虱和稻纵卷叶螟等水稻两迁害虫暴发成灾,造成的损失令人触目惊心。由于迁飞性害虫飞行高度远在人的目力之外, 且迁飞性害虫具有突发性,只有借助专门的昆虫监测雷达设备才可以对其迁飞过程进行直接监测和分析,从而将所得的信息直接用于虫情动态的预测和防治决策。通讯员 胡必强
快报记者 安莹
世界首台多普勒昆虫监测雷达在宁建成运行
南农大专家用雷达追踪昆虫