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技術引領 面向未來
——智能網格預報無縫隙精細化全覆蓋建設紀實

來源:中國氣象報社   發布時間:2020年03月06日12:07
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  中國氣象報記者 黃彬 馮子晏 高迅芝 通訊員 趙瑞霞 唐春燕

  “智能網格預報是無縫隙、全覆蓋、客觀定量的預報系統,開展智能網格預報業務是適應現代氣象預報業務發展的必然選擇。”在不久前中國氣象局召開的一次有關智能網格預報業務會議上,該觀點再次贏得共識。

  這是建設目標,也是前進方向。

  在全球氣象舞臺上,智能網格預報正成為各國氣象業務中心的重要發展方向。自2014年以來,在中國氣象局部署推進下,國家氣象中心牽頭引領全國發展全覆蓋、無縫隙、精細化網格預報業務體系。一路走來,智能網格預報實現了從全國2500多站的縣級臺站離散點預報到海陸網格的飛躍,預報要素由常規要素向災害性天氣拓展;從北京、廣東等試點建設到國省協同共建“一張網”,網格和離散點預報并行至網格預報單軌運行,在2018年實現了智能網格預報業務化,可生成發布全國陸地5公里和臨近海區10公里、10天內逐3小時的全要素網格預報產品……點滴突破,打下智能網格預報業務的堅實基礎。

  剛剛走過的2019年是智能網格預報業務大步拓展的一年。這一年,國家氣象中心牽頭繼續推進無縫隙、全覆蓋、精準化的氣象精細化網格預報業務技術和產品體系建設,著力提升全球預報、全球服務能力。

  據國家氣象中心天氣預報技術研發室主任代刊介紹,智能網格預報的時間分辨率和時效性得到進一步提升,中短期預報向逐1小時滾動更新的短時臨近預報和延伸期30天時段擴展;空間分辨率進一步精細,并由中國區域向全球預報拓展;在技術方法方面,從原有的MOS預報方法為主向多種統計后處理方法預報動態集成發展;依托模式則由T639模式向自主研發的GRAPES模式及多家模式的全球及中尺度模式轉換;服務范圍由國內指導預報向多領域及國際援助方向發展。

  2019年也是智能網格預報穩步前行的一年。這一年,預報準確率顯著提高,短中期預報同比提高3%至5%;短時滾動更新和延伸期預報性能大幅提升。尤其是全球智能網格預報,與發達國家國際同類產品的初步對比表明,具備同等預報水平。

  隨著預報技術的逐步完善,預報產品也日趨豐富和精細。當前,系統可每日逐小時滾動更新制作24小時內逐1小時預報,實現最新實況信息和中尺度模式產品的納入和預報性能提升;每日兩次提供國內5公里全要素和全球10公里常規要素的10天內3小時間隔網格預報,以及包括“一帶一路”沿線在內的全球243個重要城市和1萬多個站點天氣預報……

  這些智能網格預報產品,在支撐各項服務保障中顯露鋒芒——在指導各省(自治區、直轄市)預報制作中,在慶祝新中國成立70周年、北京世園會、武漢軍運會、上海進博會等重大活動保障服務中,在航空氣象、水文預報、環境預報等專業領域中,在老撾智能網格預報援助、東南亞智能預報系統建設等國際支援中,在國際公眾服務如“一帶一路”氣象服務專網官發布及澳大利亞極端高溫等的預警預報中,智能網格預報正成為不可替代的拳頭產品。

  不僅如此,各地自主研發的智能網格預報技術和產品呈“多點開花”之態,愈發成為重要的科技支撐。

  據悉,2016年以來,北京市氣象臺以網格產品正式對接服務端為依托,梳理預報產品體系,將原有20余種預報產品整合為網格、站點、落區三大類并實現自動生成,產品更加規范,工作效率明顯提升。目前,北京智能網格預報業務在客觀方法轉化、功能完善和產品豐富性方面不斷有新進展,格點站點預報準確率穩中有升。

  2017年至2019年,江西省氣象臺著力發展數值預報釋用技術和智能網格氣象要素協同技術,“基于概率匹配的多模式降水訂正技術”在2019年全國首屆智能預報技術大賽中獲得全國一等獎。經過2019年江西的4次降水集中期考驗,全省2019年主觀暴雨預報準確率較2018年暴雨準確率提高75%。

  新冠肺炎疫情防控牽動人心。武漢中心氣象臺的智能網格平臺增加了火神山、雷神山醫院和32家方艙醫院的顯示功能,可快捷制作定點醫院的預報產品。在保證省市縣三級預報數據統一的同時,該平臺增加了降水、溫度、強對流概率、要素協同等關鍵技術集成,提高了預報準確率和產品制作的效率。

  對于智能網格預報未來的發展,專家坦言仍面臨不小挑戰。比如在基礎數據方面,需要高分辨率、高質量、完整的觀測和分析數據以及長歷史、統計特性一致的模式數據。而對于計算資源方面的挑戰,則需要在統計后處理方面加大投入力度,推動發展面向預報方法的數據云共享。

  未來,國家氣象中心將繼續協同各省(自治區、直轄市)氣象臺推動智能網格預報發展,重點提高多尺度災害性、極端性、高影響天氣預報預測性能,綜合應用現代軟件工程、大數據、云計算、人工智能的最新技術成果,發展多源觀測資料和多尺度數值模式產品的海量氣象信息統計后處理系統,打造智能型、協同性、開放式的智能網格預報綜合分析與預報預測體系。

  (責任編輯:顏昕)

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