中国气象局|手握气象科技“利器”，服务防汛更有底气！
防汛救灾气象服务阶段性成效系列报道⑥
从多条江河同时发生流域型洪水 ， 到频繁袭击东北的台风 ， 今年我们度过了一个不平凡的汛期 。 气象部门与各地各部门一道 ， 坚持人民至上、生命至上理念 ， 广大党员干部和人民群众上下齐心、众志成城 ， 取得了防汛救灾阶段性重大胜利 。
工欲善其事 ， 必先利其器 。 胜利离不开那些经过多年攻关布局的气象高科技手段 ， 它们在这个特别的汛期发挥了巨大作用 ， 成为综合防灾减灾的“利器” 。
距真实的天气再近一些
4月1日 ， 我国全面实现地面气象观测自动化 。 彼时 ， 前汛期的大幕提前拉开 。 面对华南地区的一场场暴雨 ， 地面气象观测站观测频次提高了4至8倍 ， 观测数据量增加了10倍 。
梅雨季转眼而至 。 究竟会下多少雨？精确测量水汽含量很难 ， 但利用北斗/GNSS卫星信号穿过大气层时水汽产生的延迟效应可以实现趋势监测 。 中国气象局气象探测中心和武汉大学、北京航空航天大学联合研发的北斗/GNSS大气水汽含量高精度实时监测系统派上了大用场 ， 提前预测到水汽通过西南水汽通道源源不断向长江中下游输送、聚集的趋势 。
雨不休 ， 水高涨 ， 江河湖泊接连告急 。 风云三号极轨卫星组合每天4次“巡查”我国各大江河流域和湖泊 ， 星载合成孔径雷达（SAR）穿透云雾 ， 提供了最清晰的水体变化监测图 。
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△我国气象卫星在轨布局图 。 国家卫星气象中心供图
【中国气象局|手握气象科技“利器”，服务防汛更有底气！】在关键时刻发挥关键作用的减灾“利器” ， 并非一日之功 。 气象工作者探寻天气的脚步 ， 也没有停下 。
这一年的“超长”梅雨季 ， 既是挑战 ， 也是机遇 。 从6月15日至7月21日 ， 中国气象局武汉暴雨研究所联合国内外十余家单位和高校完成10次长江中下游梅雨锋暴雨过程联合观测试验 ， 穿云观测了7架次、17个机时 ， 长江中下游7个地面观测基地同步开展联合观测 ， 协同捕捉梅雨期强降水过程的相关数据 。
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△6月18日10时10分 ， 长江中下游梅雨锋暴雨过程联合观测试验的观测飞机从三峡机场起飞 ， 试验项目组成员在飞机上记录观测数据 。
我们还经历了没有台风的7月 。 8月伊始 ， 台风“森拉克”影响海南 ， 我国自主研发的高空大型气象探测无人机从海南博鳌机场起飞 ， 历时4小时 ， 下投30枚探空仪 ， 与毫米波雷达一起 ， 对“森拉克”外围云系进行了“CT式”立体扫描 。
要更好地认识天气 ， 只有离它更近一些、再近一些 。
让探得的数据再好用一些
夏季暴雨、冰雹擅长偷袭 ， 须臾之间安危不同 。 今年汛期 ， 四个“天”字号国家级气象业务系统和平台大显身手 ， 运用智慧化手段进行数据和产品处理、业务监测 ， 从立体化综合观测到气象预测之间的这段“路”因此大大缩短 ， 更加通畅和智能 。
气象观测产品系统“天衍”实现了从做“CT”到“全息级”观测的跨越 。 通过人工智能、大数据识别等技术手段 ， “天衍”可以对冰雹、雷暴、大风、强降水等天气过程进行实时精准监测和预警 ， 并改进能见度、雷电判识、台风定位、雨滴谱等多类精细化特色产品 。 其中 ， 冰雹产品命中率达95%、雷暴聚类产品成功率达90% 。
面对种类繁多的海量气象数据 ， 如何解决各种业务系统反复调用、存储、传输带来的冗余问题？气象大数据云平台“天擎”将这些数据与算法资源进行整合 ， 并以此推进气象业务系统转型升级 。 现在 ， 全国已有26个省（自治区、直辖市）完成“天擎”1.0版本建设 ， 预计“天擎”今年年底将在全国范围内实现业务试运行 。
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△中国气象局气象探测中心气象观测实时业务平台上 ， 工作人员正在分析观测数据 。 图片来源：经济日报
庞大的气象数据 ， 如何分辨质量好坏并进行筛选？气象观测数据质量控制系统“天衡”可以解决这一问题 。 从数据获取、质量控制、诊断勘误到数据评估 ， “天衡”可实现“一张地图看好坏” ， 全方位、多维度同步监控各个设备数据质量情况 。 从今年5月开始 ， 与之配套的每月一次的质量例会制度启动 。
负责监控这段路“路况”的是已亮相两年多的综合业务实时监控系统“天镜” 。 今年的它将400余种气象资料的传输情况、30余个业务系统的运行状态、气象云资源池的精细化监控、网络安全的全面态势感知等纳入业务范围 ， 一体呈现 。 一旦出现问题 ， 各类业务系统告警将以多种手段及时发布 ， 助力应急决策指挥 。
这段“路”在气象业务中最是“无形” ， 但在智慧的大数据时代又极为关键 。
把预报报得再精准一些
每年年初 ， 全国气象和水利专家会对这一年的气候趋势进行预测 。 在今年的预测中 ， 动力统计结合的季节气候客观预测系统（FODAS2.0）表现不俗 ， 成功预测2020年夏季我国降水总体偏多 ， 江南大部、江淮流域和北方大部地区降水偏多2到5成 ， 部分地区偏多5成以上；长江流域、淮河流域、黄河中下游可能出现流域性洪涝灾害 。 在FODAS2.0的背后 ， 是多模式动力统计集成预测、相似误差订正、机器学习和雨型诊断预测等多种先进气候预测方法的探索和应用 。
在降雨临近的过程中 ， 今年“登场”的短时临近精细化雨量预报场技术 ， 使降雨预报精度提高了3%至5% ， 洪水预报的预见期从过去的1天延长到3天 。 这看似不大的数字实际上是气象工作者基于多源信息融合的雨量实况场、雷达智能外推和GRAPES-3公里模式 ， 利用气象水文耦合技术 ， 又将降雨数值预报结果和洪水预报进行耦合才取得的巨大进步 。
当雨从天上落下 ， 将精细化的降水预报与洪水预报结合起来 ， 便成为政府和公众最关心 ， 同时也是气象预报着力攻关的科学问题 。
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△7月22日上午 ， 三峡大坝开启六孔泄洪 ， 浩浩荡荡的水流喷涌而出 。
基于智能网格降水预报 ， 中央气象台发展全国分布式水文气象预报模型 ， 力图实现流域面雨量精准预报 ， 以及中小河流洪水、山洪与地质灾害气象风险预警 。 目前 ， 该模型可以实现逐3、6、12、24小时任意流域面雨量预报 ， 并耦合中央气象台高分辨率分布式水文模型 ， 实现流域暴雨洪灾的气象风险预报与预评估 。
地处长江之畔的武汉暴雨研究所则在地理信息系统技术支持下 ， 以实时水文气象监测网、定量降雨估算、定量降雨预报、实时洪水预报技术为基础 ， 研发了流域水文气象实时预报系统 ， 并在三峡水库、洞庭湖、嘉陵江、乌江、汉江丹江口、清江水布垭、漳河水库等地应用 ， 取得了很好效果 。
面对1998年以来最严重的汛情 ， 在气象监测预报服务的全链条上 ， 气象工作者注入心血、智慧 ， 闪耀着时代之光的科技“利器”经受住考验 ， 成为今年防汛救灾的好帮手 。
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一切为了人民！看看气象人这个夏天做了啥？
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面对严峻汛情 ， 气象人筑起坚不可摧的第一道防线！
中国气象报社 出品
作者：中国气象报采访人员张格苗 李傲
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