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天气预报准确率不断提高 应用场景进一步拓展

2019-12-24 10:40:40 来源:经济日报
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  天气预报准确率不断提高,应用场景进一步拓展
  风云变幻尽在掌握

  经济日报·中国经济网记者 郭静原

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  青藏高原最大水汽通道观测网络基本形成。图为科研人员在自动气象站读取雅鲁藏布大峡谷的降水数据。新华社记者 孙 非摄

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  中国气象局气象探测中心气象观测实时业务平台上,工作人员正在分析观测数据。 本报记者 郭静原摄

  我国已建成世界上规模最大、覆盖最全的综合气象观测系统和先进的气象信息系统,建成了无缝隙智能化的气象预报预测系统,还将进一步加快科技创新,做到监测精密、预报精准、服务精细,提高气象服务保障能力,推动气象事业高质量发展。

  “受偏南暖湿气流和冷空气的共同影响,12月15日,本市将有大雪、道路结冰和大雾天气。预计19时前后,降雪开始影响本市西南部地区,21时前后影响城区,23时前后降雪覆盖全市,且将持续到明天中午前后。全市大部分地区有大雪,降水量5至8毫米……”

  这是北京市气象台12月15日17时左右发布的最新天气会商结果。盼了一天的雪姑娘,终于在19时前后如期而至,率先由房山良乡飘起的小雪花拉开帷幕。

  常言说天有不测“风云”,而如今,得益于气象观测与预报技术的进步,人们切身体会到:天气预报越来越准了。全国24小时晴雨预报准确率已达87%,暴雨预警准确率达到88%,强对流预警时间提前至38分钟,可提前3至4天对台风路径做出较为准确的预报……这样的准确度和高效率究竟是如何“炼”成的?

  监测产品更多元

  7颗风云系列气象卫星在轨运行,点亮了广袤无垠的太空,数以万计的地面观测台站汇成片片绿洲。如今,我国“天—地—空”一体化综合气象观测网络越织越密。那么,这些观测收集来的数据都去哪儿了?

  由中国气象局气象探测中心打造的综合气象观测产品平台——天衍系统不断完善升级,实时为预报服务提供种类丰富、质量可靠的综合气象观测产品。

  2018年,天衍系统在河北、山西、江苏等10个省份试点应用。系统以“现在天气”“综合观测”“监测预警”为3条主线,形成了重要天气和气象要素的多源观测产品,覆盖八大类气象观测设备数据,并具备个性化深度定制区域监测预警信息和多雷达流数据产品同步显示功能。目前,该系统已在全国范围内实现应用。

  “观测设备更新换代,大家提供的观测信息也不再是简单的气温、气压、风速、湿度等,而是通过多源融合等方式,开发多种强天气识别特色产品。”探测中心数据质量室副主任赵培涛说。

  2019年,天衍系统全面升级改版,取得了不俗的成绩。8月初,台风“利奇马”对我国东部造成巨大影响。“风云卫星从太空俯瞰台风,天衍系统则通过‘全息’级别实况数据,制作三维产品形象展示出‘利奇马’登陆时的立体状态,为业务人员刻画出台风的真实结构。”探测中心数据质量室业务首席李肖霞说。

  “通过要素之间相互组合、相互校验,大家推出的数据产品,不管是交通部门还是旅游部门等都可以应用,填充相对应的道路或景点信息,进行二次开发和预报,同时大家也可以针对用户需求,提供个性化观测服务。”赵培涛表示,天衍系统以增强探测产品核心技术为出发点,在强天气监测的基础上,实现从以直接观测为主到遥感观测全面接入,系统功能逐步完善,产品精度显著提高,在监测产品深度融合的基础上,应用场景进一步拓展,助推预报准确率提升。

  数值预报更精准

  “过去大家常用的中尺度预报模式分辨率最高只能到10公里,在这种形势下想要捕捉强对流、极端天气的身影仍有难度,也很难做出精细化的温度、降水等气象要素预报。”中央气象台首席预报员陈涛说。

  陈涛把数值预报模式分辨率比作一张捕鱼的“网”,分辨率不够就相当于网眼粗了,只有把“网”织得更密,才能杜绝小局部极端天气等“漏网”。

  今年6月,我国自主研发的新一代中尺度3公里分辨率数值预报模式(GRAPES—Meso)正式投入业务化运行,向全国各气象台提供预报应用产品。

  陈涛告诉记者,提高预报模式分辨率意味着更多的观测数据支撑、更大的运算量,以及要面对更不可靠的预报稳定性。“预报网格每细化1倍,计算量将至少是原先的8倍,为了保证计算精度,还得相应调整模式计算和物理方案。从应用情况看,3公里预报模式显然比10公里要更加准确。”

  练就过硬本领,不怕时间检验。面对9月9日那场席卷华北地区的大范围降雨,常规数值预报模式判断北京仅是这场大尺度系统性降水过程中一个不起眼的存在。然而,3公里预报模式却显示,北京局部地区被高亮的红色强降雨区覆盖,醒目异常。“这种局地的暖区降水只有3公里预报模式才能报出来。”强天气预报中心高级工程师唐文苑说。

  3公里预报模式还在其他行业“大展拳脚”。以航空预报为例,飞机起飞降落时容易受到近地面风力影响,有风险隐患。借助3公里预报模式,可以提供更精细准确的边界层风场影响预报。

  “大家正在进一步探索和攻关,以达到预报误差、预报时效、计算能力这三者间的平衡。”陈涛说。

  气象服务更细致

  曾几何时,气象部门发布城镇天气预报,内容只包括2400多个城镇的天气现象、高低温和风速风向预报,频次也只是一天3次,预报的时间和空间精度远不够高。

  2018年12月,我国气象预报服务统一数据源的“一张网”网格预报业务运行,把各个城市所在区域分解成许多个5公里×5公里甚至1公里×1公里的网格,对每个网格里的天气情况进行预报。网格化预报的精细不仅体现在空间上,还反映在可以每天更高频次更新和发布上。公众可以随时随地了解自己当前所处位置是什么样的天气,还可以知道未来一小时或几小时包括降雨量、气温和湿度等要素的变化。

  当然,气象服务早已不再局限于预报气温、风和降水,而是把气象和生活的方方面面相结合,衍生出了穿衣指数、晨练指数、护肤指数、洗车指数、花粉过敏指数、蚊子指数等公众气象服务产品,甚至在福建有星空预报,在吉林有雾凇预报,在黄山有云海预报,在新疆昭苏有彩虹预报……

  中国气象局局长刘雅鸣在新中国气象事业70周年座谈会上表示,必须加快科技创新,做到监测精密、预报精准、服务精细,提高气象服务保障能力,持续发挥气象防灾减灾第一道防线作用,推动气象事业高质量发展。

(编辑:冀江彤)
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