更精准的天气预 是这样得出的

原标题:模型推演、智能 格预测、气象卫星帮忙……(引题)

更精准的天气预 是这样得出的(主题)

几场秋雨下过,全国多地陆续进入了秋高气爽的金秋时节,如今正是外出郊游、登高赏秋的绝佳时期。

秋季虽然气候宜人,却也暗藏变数,一场大风便可以让气温“一秒入冬”。出行前,打开手机中的天气预 软件查看一下天气,已经成为人们出行前的必备环节。只需轻轻滑动页面,近至随后几个小时、远至十余天后的天气状况,都尽在掌握。

在这些人们能看到的气温、降水量、风力等天气数据背后,还有人们看不到的气象“黑科技”。这些不断发展的气象科技手段,正在悄悄地改变着天气预 。

把气象数据放进“榨汁机”里

在天气预 领域,有一个看似是常识,但却很容易被大众忽视的事情:天气预 虽然是对未来天气的预 ,但预 的基础是监测当下的天气。

有了原始的气象观测数据,如何利用这些数据得出预测结果,是天气预 中的关键问题。

“很早以前,我们用的是外推法,就是根据气象演变在短时间内具有一定连续性的原则,通过把当前的天气趋势外延一段时间,进而得出预 结果。”曹勇表示,外推法的预 精准度往往较为有限,如今要实现更加精确的天气预 就要依赖超级计算机和预 模型。

“原始的气象数据就像是原材料,超级计算机和预 模型就像是‘榨汁机’。我们把原材料全都投入到‘榨汁机’中,经过大量的计算去伪存真、去粗存精。在经过精准推演后,我们就能得到一个相对精确的预 结果。”但曹勇也表示,即使是超级计算机也存在一定的误差,这时就需要发挥预 员的关键性作用。他们会依据长期以来积累的预 经验对输出结果进行调整,从而使天气预 更加精准。

百米级、分钟级预 成为现实

在2022年北京冬奥会延庆赛区开赛的第一天,比赛还未正式开始,天气预 服务团队就面临了一次考验——判断现场风速是否适宜比赛。经过谨慎研判,该团队最终对未来天气给出了判断:当天中午到下午赛道上的风速较大,第二天风速会明显减小。工作人员基于这一信息,决定将当日的比赛调到次日举行。事后观测表明,当天下午的天气情况果然与预 结果一致。

“比如,在2022年北京冬奥会举办期间,我们的气象预 团队可以准确给出赛场范围内精确到分钟级的,涵盖气温、湿度、风速等关键信息的天气预 。”曹勇表示,要实现如此高精度的气象预 ,首先就要在监测上下功夫:要提升监测密度、进行加密监测。这是精细预 的基础,2022年北京冬奥会的三个赛区就布置了400多套气象观测设施。

要实现高精度的天气预 ,不仅数据要更加丰富、准确,用来进行计算预测的“榨汁机”也要足够“高精尖”。

“如果我们希望对某一个局部地区进行高精度的天气预 ,那么我们就可以针对这一区域的实际情况,单独搭建一个更加精密且贴合区域实际特点的预测模型,这样就会得出更加准确的结果。当然,这需要气象观测团队、预 团队以及研发团队之间的密切合作。”曹勇表示。

高精度的天气预测,绝不是重大赛事活动的专属,它也在逐步走进你我的日常生活。智能 格预 ,就是这样的产品。

曹勇介绍,过去的天气预 产品主要以站点预 为主,比如北京市的天气情况就只用几个站点的天气来代表,这对于地域范围较大的城市来说显然不全面。“有时候可能海淀区在下雨,朝阳区却没下。如果仅用几个站点来代表整个北京的天气情况,大家就会觉得我们的预 不准。”曹勇说。

他进一步解释道,智能 格预 是将城市划分为一个个更加细密的 格,每个 格都有单独的天气预 结果。当人们携带智能手机进入到不同 格时,手机便会接收到关于这一 格内的天气情况,其预测精度相比过去的站点预 得到了较大程度的提升。

每部手机都是一个微型气象站

从过去守在电视机前观看天气预 节目,到如今在手机上随时随地查看任一时间的天气状况,天气预 技术每一次的进步背后,都离不开多种“硬核”观测科技手段的有力支撑。

曹勇表示,近年来我国的气象观测技术有了显著提升,比如在2016年发射的风云四 气象卫星就大大提升了我国的气象观测能力。风云四 卫星目前共有A星、B星两颗星在轨运行,曹勇介绍道,风云四 B星的观测分辨率已经可以达到百米级,它甚至能够“看”清楚云层中的对流泡。

不仅观测分辨率大幅提升,过去风云二 卫星传回一张卫星云图需要半个小时,如今的风云四 A星则只需要5分钟,甚至在观测重点局部地区时可以实现1分钟传回一张图。

“借助风云四 ,我们可以密集获得卫星云图,将这些图片连起来看,就像是看高帧率的电影,非常流畅。”曹勇表示,目前我国的气象卫星已经处于国际领先水平,进入与该领域领先国家“并跑”的阶段。

不仅气象卫星技术实现跨越式发展,我国的天气雷达也正在进行全新的技术升级改造。天气雷达通过发射电磁波照射大气中的水粒子,能够实现对雷暴、大风、冰雹等强对流天气的精准预测。

曹勇介绍,目前我国已部署了200余部天气雷达,单部雷达的有效观测半径能够达到200多公里,在我国人口密集的中东部地区已基本实现无死角覆盖。当前,气象部门正在对现有的天气雷达进行双偏振改造,经过改造的双偏振天气雷达,能够更加准确地描述降水粒子的尺寸和形状、降水类型及分布情况,更好地识别气象回波,滤除异常回波,将有效提高对雷暴大风、暴雨、冰雹等灾害性天气的监测预警能力。

除了这些“硬核”的观测手段,曹勇还提到,如今气象观测中还出现了一个新分支—— 会化气象观测。

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