徐山山 車宇軒
(南京市六合區氣象局,江蘇南京210000)
化工企業生產對氣象災害敏感性非常高[1-2]。為了更好地為化工園區氣象災害信息的監測、預警、發布提供服務,需要建設氣象災害綜合監測系統,實現對區域氣象災害的綜合、實時、立體監測,提升化工園區的氣象防災減災能力。
江蘇省首個化工氣象服務系統是宿遷市氣象局開展的“生態化工科技產業園專業氣象服務系統”建設,總體全國開展這方面服務的氣象部門也較少[3-4]。
基層氣象臺站工作目前仍處于一個工作繁瑣、服務多元、內容復雜、精細化程度較低的工作狀態,且業務人員普遍缺乏化工專業知識,在有針對性地開展氣象為化工服務上有較為明顯的能力缺陷。
目前,區縣級基層缺乏滿足靈活的針對各個地區有相同點又各具特色的氣象服務能力,因此構建一個適宜基層化工企業服務應用的綜合平臺,對促進基層氣象服務規范、高效開展,具有重要的意義。
根據化工園這一特殊行業,六合區氣象局分別建立六合化工園區氣象信息手機發布系統,六合化工園區氣象災害綜合監測系統,六合化工園區雷電監測預警系統這三個子系統。
該系統采用的是客戶端/服務端模式。用戶在客戶端查看信息或者輸入信息,然后根據用戶的操作與服務端進行數據交互。客戶端主要是與用戶進行面對面的交互以及與服務端進行數據交互。客戶端向服務器請求數據時,服務器從數據庫中查詢出信息并返回給客戶端。服務端主要的工作是接收客戶端上傳的氣象數據并保存到數據庫,并實時推送給客戶端。
六合化工園區預報預警平臺通過實時獲取閃電資料、區域自動站一小時極大風向風速資料、區域自動站降水資料,并與TITAN系統相結合,形成數據綜合處理和分析系統。

圖1 六合化工園區監測預報預警平臺構建
TITAN 是美國國家大氣研究中心(NCAR)基于雷達觀測體系開發的風暴識別、跟蹤、分析和預報系統。本項目基于TI?TAN系統,構建雷達回波預報預警平臺。TITAN系統由多個模塊組成,輸入輸出、格式轉換、外推預報、產品反演、顯示分析等。該系統的主要功能如下:
(1)標準化及易維護技術(系統的虛擬機封裝和自啟動、數據文件、配置文件與系統的分離、中心坐標遷移、并發多進程、TCP/IP遠程訪問、外推閾值調整、自定義預警區域)
(2)數據接口及質控算法(預報數據接口解析及格式轉換、MDV格式轉換、多雷達基數據三維拼圖、業務系統支持接口、地物概率法質量控制、雷達反射率因子一致性偏差訂正)
(3)強對流預報預警技術(0-2 小時強回波預報圖、預報時間動態調、強回波區域預、回波屬性、閃電定位數據疊加、自動站降水疊加、極大風疊加、實時預報評分)
(4)主界面顯示及輔助分析技術(CR 綜合分析圖、省局一體化平臺Oracle 數據庫連接、地圖數據和顯示方式、百度地圖、鼠標滾輪放大、其它輔助功能、手動存圖與自動存圖)
圖2 為2015 年8 月29 日18:30,系統發布的強對流回波趨勢預報,黃色多邊形為強回波塊當前位置,紅色多邊形為強回波塊30分鐘位置預報,虛線表示預報未來回波減弱。系統預報此回波塊未來朝西南向移動,并逐漸減弱。

圖2 2015年8月29日化工園區局地回波
圖3 為上述對流塊的回波歷史演變,X 軸為時間。該對流塊體積從17:42 到18:12 逐漸發展增強,18:12 分后逐漸減弱。其它物理量DBZ最大、VIL、面積等歷史演變也與體積類似。由此可主觀判斷,該對流塊未來將減弱或消失。

圖3 2015年8月29日對流塊體積隨時間的演變
圖4 為18:30 之后,上述對流回波塊的逐6 分鐘實況演變圖。圖中可知,與預報結果一致,該對流回波逐漸減弱,到18:54已演變為弱對流回波,最大回波強度已<35dBZ。該系統在化工部門進行了應用,業務反饋良好。

圖4 2015年8月29日18:30后對流回波塊的逐6分鐘實況演變圖
化工企業生產對氣象災害有較高的敏感度,特別是化工園區內的多廠房、蒸餾塔、鍋爐煙囪、配電系統、罐區等設施,需要在最大程度避免雷擊事故的發生,化工氣象業務平臺的建成可以給政府相關職能部門決策信息提供一定的參考,對化工園區的安全生產提供系統保障,有利于提高公共氣象服務能力。階段性結果也將鍥入各類網站使之廣泛推廣,更好的服務于政府、化工企業,為化工企業的發展以及生產安全提供專業支撐,也能展示氣象在特殊行業的服務能力。