風云變幻盡在掌握

高博

中國氣象局氣象探測中心氣象觀測實時業(yè)務平臺上，工作人員正在分析觀測數(shù)據(jù)?！?郭靜原攝

我國已建成世界上規(guī)模最大、覆蓋最全的綜合氣象觀測系統(tǒng)和先進的氣象信息系統(tǒng)，建成了無縫隙智能化的氣象預報預測系統(tǒng)，還將進一步加快科技創(chuàng)新，做到監(jiān)測精密、預報精準、服務精細，提高氣象服務保障能力，推動氣象事業(yè)高質量發(fā)展。

“受偏南暖濕氣流和冷空氣的共同影響，2019年12月15日，本市將有大雪、道路結冰和大霧天氣。預計19時前后，降雪開始影響本市西南部地區(qū)，21時前后影響城區(qū)，23時前后降雪覆蓋全市，且將持續(xù)到明天中午前后。全市大部分地區(qū)有大雪，降水量5至8毫米……”

這是北京市氣象臺2019年12月15日17時左右發(fā)布的最新天氣會商結果。盼了一天的雪姑娘，終于在19時前后如期而至，率先由房山良鄉(xiāng)飄起的小雪花拉開帷幕。

常言說天有不測“風云”，而如今，得益于氣象觀測與預報技術的進步，人們切身體會到：天氣預報越來越準了。全國24小時晴雨預報準確率已達87%，暴雨預警準確率達到88%，強對流預警時間提前至38分鐘，可提前3至4天對臺風路徑做出較為準確的預報……這樣的準確度和高效率究竟是如何“煉”成的？

監(jiān)測產品更多元

7顆風云系列氣象衛(wèi)星在軌運行，點亮了廣袤無垠的太空，數(shù)以萬計的地面觀測臺站匯成片片綠洲。如今，我國“天—地—空”一體化綜合氣象觀測網絡越織越密。那么，這些觀測收集來的數(shù)據(jù)都去哪兒了？

由中國氣象局氣象探測中心打造的綜合氣象觀測產品平臺——天衍系統(tǒng)不斷完善升級，實時為預報服務提供種類豐富、質量可靠的綜合氣象觀測產品。

2018年，天衍系統(tǒng)在河北、山西、江蘇等10個省份試點應用。系統(tǒng)以“現(xiàn)在天氣”“綜合觀測”“監(jiān)測預警”為3條主線，形成了重要天氣和氣象要素的多源觀測產品，覆蓋八大類氣象觀測設備數(shù)據(jù)，并具備個性化深度定制區(qū)域監(jiān)測預警信息和多雷達流數(shù)據(jù)產品同步顯示功能。目前，該系統(tǒng)已在全國范圍內實現(xiàn)應用。

“觀測設備更新?lián)Q代，我們提供的觀測信息也不再是簡單的氣溫、氣壓、風速、濕度等，而是通過多源融合等方式，開發(fā)多種強天氣識別特色產品。”探測中心數(shù)據(jù)質量室副主任趙培濤說。

“通過要素之間相互組合、相互校驗，我們推出的數(shù)據(jù)產品，不管是交通部門還是旅游部門等都可以應用，填充相對應的道路或景點信息，進行二次開發(fā)和預報，同時我們也可以針對用戶需求，提供個性化觀測服務?！壁w培濤表示，天衍系統(tǒng)以增強探測產品核心技術為出發(fā)點，在強天氣監(jiān)測的基礎上，實現(xiàn)從以直接觀測為主到遙感觀測全面接入，系統(tǒng)功能逐步完善，產品精度顯著提高，在監(jiān)測產品深度融合的基礎上，應用場景進一步拓展，助推預報準確率提升。

數(shù)值預報更精準

“過去我們常用的中尺度預報模式分辨率最高只能到10公里，在這種形勢下想要捕捉強對流、極端天氣的身影仍有難度，也很難做出精細化的溫度、降水等氣象要素預報?！敝醒霘庀笈_首席預報員陳濤說。

陳濤把數(shù)值預報模式分辨率比作一張捕魚的“網”，分辨率不夠就相當于網眼粗了，只有把“網”織得更密，才能杜絕小局部極端天氣等“漏網”。

2019年6月，我國自主研發(fā)的新一代中尺度3公里分辨率數(shù)值預報模式（GRAPES—Meso）正式投入業(yè)務化運行，向全國各氣象臺提供預報應用產品。

陳濤告訴筆者，提高預報模式分辨率意味著更多的觀測數(shù)據(jù)支撐、更大的運算量，以及要面對更不可靠的預報穩(wěn)定性?！邦A報網格每細化1倍，計算量將至少是原先的8倍，為了保證計算精度，還得相應調整模式計算和物理方案。從應用情況看，3公里預報模式顯然比10公里要更加準確?！?/p>

練就過硬本領，不怕時間檢驗。面對2019年9月9日那場席卷華北地區(qū)的大范圍降雨，常規(guī)數(shù)值預報模式判斷北京僅是這場大尺度系統(tǒng)性降水過程中一個不起眼的存在。然而，3公里預報模式卻顯示，北京局部地區(qū)被高亮的紅色強降雨區(qū)覆蓋，醒目異常?！斑@種局地的暖區(qū)降水只有3公里預報模式才能報出來?！睆娞鞖忸A報中心高級工程師唐文苑說。

3公里預報模式還在其他行業(yè)“大展拳腳”。以航空預報為例，飛機起飛降落時容易受到近地面風力影響，有風險隱患。借助3公里預報模式，可以提供更精細準確的邊界層風場影響預報。

“我們正在進一步探索和攻關，以達到預報誤差、預報時效、計算能力這三者間的平衡。”陳濤說。

氣象服務更細致

曾幾何時，氣象部門發(fā)布城鎮(zhèn)天氣預報，內容只包括2400多個城鎮(zhèn)的天氣現(xiàn)象、高低溫和風速風向預報，頻次也只是一天3次，預報的時間和空間精度遠不夠高。

2018年12月，我國氣象預報服務統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的“一張網”網格預報業(yè)務運行，把各個城市所在區(qū)域分解成許多個5公里×5公里甚至1公里×1公里的網格，對每個網格里的天氣情況進行預報。網格化預報的精細不僅體現(xiàn)在空間上，還反映在可以每天更高頻次更新和發(fā)布上。公眾可以隨時隨地了解自己當前所處位置是什么樣的天氣，還可以知道未來一小時或幾小時包括降雨量、氣溫和濕度等要素的變化。

當然，氣象服務早已不再局限于預報氣溫、風和降水，而是把氣象和生活的方方面面相結合，衍生出了穿衣指數(shù)、晨練指數(shù)、護膚指數(shù)、洗車指數(shù)、花粉過敏指數(shù)、蚊子指數(shù)等公眾氣象服務產品，甚至在福建有星空預報，在吉林有霧凇預報，在黃山有云海預報，在新疆昭蘇有彩虹預報……

中國氣象局局長劉雅鳴在新中國氣象事業(yè)70周年座談會上表示，必須加快科技創(chuàng)新，做到監(jiān)測精密、預報精準、服務精細，提高氣象服務保障能力，持續(xù)發(fā)揮氣象防災減災第一道防線作用，推動氣象事業(yè)高質量發(fā)展。