智慧气象是未来一段时间气象现代化建设的重要方向。当前,我国智慧气象服务充分发挥风云卫星、新一代天气雷达拼图等科技优势,综合运用实况分析产品、数值预报产品、智能网格预报等多种预报技术方法,逐步提高了暴雨、台风、强对流等极端天气的预报精准度,更好地服务于国家重大战略需求和百姓生产生活需要。

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当前,我们正处在一个“智慧”升级的时代,现代信息技术以前所未有的速度和广度融入日常生活。其中,关乎安危冷暖的气象服务受到大众的普遍关注。近日,中国气象局正式印发《全面推进气象现代化行动计划(2018-2020年)》(以下简称《行动计划》),从提升信息化水平、推动核心技术攻坚、推动智慧气象业务发展、提升国家战略举措气象保障能力、提升科学管理水平和加强基层能力建设6个方面提出28项重点任务。智慧气象将如何发展?核心技术还有哪些瓶颈问题亟待解决?记者对此进行了采访。

实现研判“一张图”

走进内蒙古突泉县,县气象部门为各种园区和贫困户安装设施农业小气候监测仪60套,建成了大棚小气候监测网,为14种瓜果蔬菜提供更加“智慧”的气象技术服务指导。“哪个棚子温度是多少,该不该放风,即使不在家,也能通过手机APP及时查看。”突泉县曙光现代农业循环经济园区负责人刘淑辉说。

智慧气象影响的不只是农业。说起气象部门提供的“气象服务套餐”,突泉县一家肉牛养殖繁育场负责人李洪武连连称赞。

据了解,“气象服务套餐”包括气象部门及时提供寒潮、大风、暴雪预报预警服务,为企业提前应对气象灾害赢得主动;经过气候分析预测,科学调整人工配种时间段,提高牛犊成活率;在牧草生产环节提供发育期的遥感监测预报、未来天气变化对牧草生长发育的影响预报及相应生产建议等,为养殖场规避诸多风险。

近年来,升级换代的气象卫星以及云计算大数据等新技术的融合应用,提高了天气预报的准确率和对天气趋势科学研判的“智慧”含量。精准扶贫是气象服务落地的支点之一。

“智慧气象是未来一段时间气象现代化建设的重要方向,智能观测、智能预报、智慧服务是当前智慧气象业务发展的重点。”中国气象局副局长矫梅燕说,发展智能观测业务,主要是通过自动化改造与天气实况自动判识新技术研发和业务运用,推进全网设备协同智能观测和多种模式社会观测;发展智能预报业务,主要是通过构建智能网格预报业务和产品体系,改革业务流程,调整业务分工,实现预报“无缝隙、全覆盖、精细化”。

矫梅燕介绍,提升智慧气象服务能力,重在做到“普惠、精准、交互、泛在”。基于气象大数据云平台建设,气象部门将推动与上下游行业和服务用户的基础信息数据的共享共用;强化面向公众的、基于位置的、按需提供的智慧气象服务;建立以影响服务为方向、以客户定制为特征的新型专业气象服务模式;提升智能化决策气象支持能力,实现各类突发事件的气象灾害综合分析研判“一张图”服务;搭建基层气象防灾减灾大数据平台,提升基层综合气象防灾减灾智慧化水平。

强化数值预报“内芯”

“推进气象现代化建设,必须狠抓核心技术攻坚,体现科技支撑作用。”矫梅燕指出,当前,事关气象部门自身能力的关键核心技术,依然是数值预报模式,这是气象现代化的“牛鼻子”,还要提升卫星雷达等资料应用、云计算大数据智能等新技术开发,完善开放融合的科技创新机制,确保强“内芯”用“外脑”。

数据显示,我国自主研发的全球GRAPES数值天气预报模式经过10多年科研攻关,于2016年正式运行,成为名副其实的气象“中国芯”。但其技术指标,即可用预报时效为7.4天,还低于世界先进水平的全球数值预报模式可用预报时效8.6天。

“预报时效发展到后期,技术攻关难度就越大,可能攻关几年也就提升0.1天,而且预报天数一旦拉长,准确率也会降低。”中国气象局现代化办公室高级工程师裴顺强说,希望既能做到时效长,也要做到准确度高。

裴顺强表示,一方面要提升数值预报模式初始场数据的准确率。“现在,我们离地面观测站、雷达、探空气球、风云卫星等空天地一体化无缝观测数据之间的同化应用还有差距,需要对这些观测资料进行融合与再分析处理。只有当初始场数据越发精确,才能更好地作用于数值预报模式运算,得出的预报结果就越接近现实。”

另一方面,则是发展智能网格预报服务。借助人工智能和大数据等技术,一张载有预报服务数据的“大网”正均匀铺展开来。目前,智能网格的空间分辨率已达到5公里×5公里,时间上则可实现逐3小时发布未来10天的天气预报。

“这意味着,无论你在哪个网格里,都能得到该网格的天气预报。公众可以查看北京某地的逐小时天气预报,甚至可以定位到某个景点、某个街道,了解基于位置的天气变化。”裴顺强说。

今年上半年,暴雨预警准确率已由83%提高到86%,强对流预警提前量已由36分钟提高到41分钟。如今,充分利用气象现代化成果,发挥风云卫星、新一代天气雷达拼图等科技优势,综合运用实况分析产品、数值预报产品、智能网格预报等多种预报技术方法,暴雨、台风、强对流等极端天气的预报精准度和时间提前量得以逐步提高。

智慧赋能重在应用

《行动计划》指出,到2020年,要基本建成以智慧气象为重要标志的现代气象业务体系、服务体系、科技创新体系、治理体系,使我国气象部门基本具备全球监测、全球预报、全球服务、全球创新、全球治理能力,气象灾害预报预警、气象服务、气象卫星等领域达到世界领先水平。

“公众是不是满意,是衡量气象服务的一个重要指标。发展智慧气象,目标就是提升公众的获得感,改进人们日常生活中对天气预报的感知。”中国气象局新闻发言人陈振林表示。

核心技术的提升与智慧赋能,重在应用。在广东,手机APP“停课铃”面向家长、学生提供基于位置的精准气象服务,并通过用户位置+个性化订阅,实现分区停课信号、突发事件预警、气象预警的按需精准发布;在上海,新江湾社区是正在试点的智慧社区之一,这里的居民打开手机点击社区APP,包括社区气象实况、定点预报、风险预警等琳琅满目的气象服务产品一应俱全;在北京,“北京服务您”系统同步对接各类预警信息,基本实现“预警信息10分钟内发布到全部渠道,社会媒体10分钟内发布高级别预警”的目标……

裴顺强认为,利用好气象现代化建设成果,是服务国家重大战略需求和百姓生产生活需要的关键,“目标是基于位置满足用户个性化需求,打造‘你想要我就有,你要什么都能给’的气象服务机制”。

截至今年1月份,2015年上线的中国气象数据网访问量超过1.7亿人次,数据订单量突破百万;共享的气象数据已惠及2000余家科研教育机构和近600家企业,给企业带来直接或间接效益超过12亿元。目前,我国全球数值预报系统已经在“一带一路”沿线多个国家和地区落户或推广应用。

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