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務平臺上，工作人員正在分析觀測數據。■ 郭靜原攝

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

“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，21時前后影響城區，23時前后降雪覆蓋全市，且將持續到明天中午前后。全市大部分地區有大雪，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？

監測產品更多元

7顆風云系列氣象衛星在軌運行，點亮了廣袤無垠的太空，數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據都去哪兒了？

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，天衍系統在河北、山西、江蘇等10個省份試點應用。系統以“現在天氣”“綜合觀測”“監測預警”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據，并具備個性化深度定制區域監測預警信息和多雷達流數據產品同步顯示功能。目前，該系統已在全國范圍內實現應用。

“觀測設備更新換代，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，開發多種強天氣識別特色產品。”探測中心數據質量室副主任趙培濤說。

“通過要素之間相互組合、相互校驗，我們推出的數據產品，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。”趙培濤表示，天衍系統以增強探測產品核心技術為出發點，在強天氣監測的基礎上，實現從以直接觀測為主到遙感觀測全面接入，系統功能逐步完善，產品精度顯著提高，在監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。”中央氣象臺首席預報員陳濤說。

陳濤把數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，我國自主研發的新一代中尺度3公里分辨率數值預報模式（GRAPES—Meso）正式投入業務化運行，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據支撐、更大的運算量，以及要面對更不可靠的預報穩定性。“預報網格每細化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。”

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的大范圍降雨，常規數值預報模式判斷北京僅是這場大尺度系統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，北京局部地區被高亮的紅色強降雨區覆蓋，醒目異常。“這種局地的暖區降水只有3公里預報模式才能報出來。”強天氣預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“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，氣象部門發布城鎮天氣預報，內容只包括2400多個城鎮的天氣現象、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一數據源的“一張網”網格預報業務運行，把各個城市所在區域分解成許多個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在空間上，還反映在可以每天更高頻次更新和發布上。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、晨練指數、護膚指數、洗車指數、花粉過敏指數、蚊子指數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70周年座談會上表示，必須加快科技創新，做到監測精密、預報精準、服務精細，提高氣象服務保障能力，持續發揮氣象防災減災第一道防線作用，推動氣象事業高質量發展。