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【科普知識】“一張網”鋪開 智能天氣預報來了

2017-08-15 09:10 [自動化] 來源于:中國自動化學會
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【科普知識】“一張網”鋪開 智能天氣預報來了

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從現在開始,無論你身處何地,只要打開電腦或者手機APP,通過衛星定位就可以顯示出你所在位置的最新天氣預報。

最神奇的是,這樣的天氣預報可以提供降雨、風、溫度、濕度、云量、能見度等精準氣象服務,打破“預報有雨很準,但雨沒下到我這里”的尷尬現象。你可以清楚地知道自己所在的位置“20分鐘后會下小雨、50分鐘后雨會停”。

事實上,這種名為智能網格化預報的技術,通過中國氣象局近三年時間的研發已經投入業務化運行。北京、天津、上海、福建、廣東、海南及陜西等7省市率先從7月開始正式發布智能網格預報。

精細:"局部有雨"將成過去時

“過去,整個北京的天氣預報只是以南郊觀象臺這一個點的氣溫、降水等來代表,有時也會聽到‘局地暴雨’等表述,但局地到底在何地?就很不明確了。”在國家氣象中心預報系統開放實驗室主任薛峰看來,通過開展網格化預報,今后北京的天氣可以精細地反映在整座城市每個不同的網格之中。

就像地球上的經緯網一樣,氣象專家們把中國以及每個城市所在的區域分解成許多個5公里×5公里網格,而公眾就是生活在這樣一個個的網格中,每個網格中的天氣情況也會有所差異。

薛峰告訴《中國科學報》記者:“目前我國陸面大約有38萬個5公里×5公里小網格,海上約有16萬個10公里×10公里大網格,網格的覆蓋率已達100%。網格化預報就是針對這樣的每一個網格開展的。”

智能網格預報是目前國際上精細化氣象預報的發展趨勢,按照中國氣象局的計劃,年底前,我國氣象預報服務統一數據源的“一張網”網格預報業務將正式運行。這張網的空間分辨率達5公里×5公里,時間上可實現逐3小時發布未來10天的天氣預報。

目前,部分省份已能制作發布時空分辨率更高的氣象預報。廣東未來10天溫度、風、降水量、云量等陸地預報要素分辨率可達2.5公里;陜西智能網格預報的空間分辨率也達到了3公里,未來兩天預報可逐小時發布。

中國氣象局預報與網絡司天氣處處長張志剛介紹,全國各省的智能網格預報業務正在順利推進,將于今年底全部實現業務化運行

“氣象預報的時空分辨率提高了,但我們沒有以犧牲準確率為代價來換取精細化水平的提升。在我國氣象部門制定的目標下,預報的內容將會更精細、更準確。”薛峰說。

智能:云平臺實現數據共享

長期以來,數值預報海量數據傳輸都是氣象業務的難點問題,高分辨率智能網格需要高分辨率區域數值預報模式支撐。為此,中國氣象局在上海建立了一個數值預報云,實現了國家級、北京、上海、廣東四套區域模式的云端快速共享。

“通過數值預報云和全國綜合氣象信息共享平臺(CIMISS)實現了國、省兩級數據的打通。”薛峰介紹,國家級氣象部門會首先發布全國智能網格預報指導產品并在全國共享,各省級氣象部門基于自己的預報方法,同時參考國家級預報來制作本地的網格預報,并分享給國家級,最終拼成不斷滾動更新的智能網格預報“一張網”。

數值預報和大數據應用是智能網格預報業務發展的新動能,人工智能技術也為智能網格預報的大數據傳輸、快速分享提供了新的解決方案,使氣象預報實時同步、協同一致成為可能。

基于數值預報和大數據應用,結合智能化的預報算法,天氣預報業務也在飛速發展。“我們現在的預報員不再是看圖說話,而是基于大數據的分析和挖掘,對各種不同數據進行綜合的研判,最終形成一種智能化的預報。”薛峰說,“氣象預報員的價值被重新定義了。”

服務:科學“格子”網住多樣需求

“北京的天氣預報比較難報,有時候上午天很好,午后產生對流性降水,老百姓查看天氣時卻還是晴。所以我們就是要根據天氣的實時變化去更新,努力提高預報的服務能力。”薛峰說。

如何與公眾需求相契合是智能網格預報業務要解決的問題。智能網格預報的初步目標是把全國分成5公里×5公里的網格,在這個基礎上每隔1小時更新一次預報,如果遇到重大天氣過程,更新的頻率還會加快。

此外,網格預報還有助于預報員開展災害性天氣影響預報,為政府部署災前防御措施、搶險措施及災后重建等工作都提供了更為科學、合理、及時的決策依據,將氣象災害可能造成的損失降到最低。

中國氣象局副局長矯梅燕提出,今年全國智能網格氣象預報業務化運行的目標是實現全國預報和服務統一數據源的“一張網”正式運行,全國主要氣象服務產品與“一張網”統一數據源對接,全國智能氣象預報協同一致、高質量、權威發布。

矯梅燕認為,智能網格氣象預報系統在提升氣象業務現代化、提高天氣預報準確率和精細化水平等方面都起到了重要支撐作用。她說:“我們提出精細化格點預報要向網格預報轉變,不僅僅是概念的更替,更是技術體系、業務流程的全新變革。希望能為氣象業務現代化建設、為智慧氣象的發展做出應有的貢獻。”

(編輯:wlgc0812)

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