迎战“利奇马”科技利器显实力

发布时间2019-08-13 15:40:08

  以超强台风级别登陆浙江温岭的“利奇马”可谓一匹真正的“烈马”——登陆强度强、风雨强度大、持续时间长、影响范围广,带给气象工作者的难度不小。

  不过,从数天前开始酝酿,到路径变化、临近登陆、沿华东北上,各级气象工作者严密监测,及时根据“利奇马”的路径、强度和风雨影响发布预报预警。这背后,有一批气象科技重器在气象工作者的指挥下“有机”协作,实力尽显。

  风云四号A星与GRAPES数值预报——隔空互动,彼此成就

  作为我国新一代静止轨道气象卫星,风云四号A星功能强大。它所装载的多通道扫描成像辐射计(AGRI)对“利奇马”进行每15分钟加密观测,提供中国及周边云图数据和温湿度数据;大气垂直探测仪(GIIRS)则负责区域加密观测,从8月8日22时开始,每30分钟完成一次目标区观测,提供台风敏感区域大气温度和湿度垂直廓线数据。

  但是,GIIRS加密观测目标区域要如何被精确锁定?具有“先见之明”的GRAPES数值预报系统事先进行了计算。中国气象局数值预报中心团队采用GRAPES全球切线性伴随模式,确定未来48小时影响我国东部区域预报的观测敏感区,设定目标观测区范围,并与国家卫星气象中心的科学家结合风云卫星的特点,略微调整区域,最终确定目标观测区。

  而在气象工作者的连夜奋战下,风云四号A星加密观测得到的资料,又经过GRAPES全球4DVAR同化系统同化应用,有效改善模式的初始场,最终提高台风路径及强度预报的水平。

                         

迎战“利奇马”科技利器显实力

  图为8月9日,基于GRAPES数值预报系统精准定位,风云四号卫星探测仪GIIRS逐30分钟对特定目标区域的加密观测图。预报员将该资料同化到GRAPES,能有效改善模式初始场。图/国家卫星气象中心 文/国家气象中心

  智能网格预报、“天衍”系统和TC wind——让预报再精细一些

  在台风即将登陆浙江时,沿岸的雷达能很好地捕捉到台风结构的演变特征,为预报员确定台风登陆过程中的位置和强度等提供了更精细的参考。

  台风影响期间,中国气象局上海台风研究所野外观测团队首次在舟山、台州、温州三地布设近地面大气激光雷达,以探测300米高度内高时空分辨率大气湍流特征;山东省气象台研发了单仰角雷达数据质控算法,建立了基于逐仰角雷达数据的近实时雷达拼图系统,雷达拼图延时缩短到1分钟。

  而中国气象局气象探测中心覆盖天气雷达、地面自动站、风廓线雷达、高空探空等八大类气象观测设备,衍生六级观测产品的“天衍”综合气象观测产品系统,则将雷达、地面自动站、海岛站、外海浮标站等多种观测资料同时进行对比分析,综合判断台风最新的位置及强度信息,同时结合雷达资料的三维剖面资料,动态监测台风登陆过程中不同区域上对流发展演变的状况。预报员直言,该系统对预报台风帮助很大。

  另一方面,针对“利奇马”带来的强风暴雨,预报员们采用了“热带气旋风场动力释用技术”(TC wind)。这项技术能帮助预报员将台风路径和强度主观预报与数值模式刻画的风场通过动力算法结合,从而客观地反映台风大风精细化演变过程。

迎战“利奇马”科技利器显实力

  图为8月11日15时“ 天衍”系统中台风“ 利奇马”实时监测产品,包括中韩天气雷达组网拼图、组合风场及地面流场。图/中国气象局气象探测中心

  智能网格预报+智慧风险检索——让预报“更聪明”起来

  智能网格预报行动计划的全面推进,也使得预报预警服务的精细化水平不断提升。在浙江,网格预报产品在各领域得到应用。省水利厅基于智能网格预报产品开展流域洪水预报预警;省防指基于网格预报、属地预警产品,实现省对市、市对县、县对乡镇和村(社区)的“点对点”风险指导。

  在江苏,短临预报系统结合高分辨率区域模式PWAFS预报未来逐10分钟、1×1公里分辨率的降水和风场,为台风精细化预报服务提供支撑。福建应用分辨率达2.5×2.5公里的智能网格预报技术,及时通过各级预警信息发布系统,第一时间、全网快速向民众发布预警信号和公共气象服务产品,实现“预警到乡”。

  而今年刚刚“问世”的智慧台风检索平台是集信息化、大数据、云计算、人工智能等新技术于一身的产物。

迎战“利奇马”科技利器显实力

  图为8月10日凌晨,“利奇马”登陆前夕,国家卫星气象中心科技人员在SWAP

  网络版查看台风实况,叠加云顶高度产品。图/文王若嘉

  以往当有登陆台风来袭时,预报员既要完成定时定点的监测分析及预报,又要面对常规业务之外的各种针对历史台风的服务需求,却只能依靠手工劳动或“人海战术”来应对。智慧台风检索平台着力于应对繁杂的台风预报服务需求,将预报员从繁重的手工劳动中解放出来。在台风预报服务中,检索历史相似台风是非常重要的预报参考之一。该系统不仅提供了相似路径的检索,也同时显示了相应环流形势场、卫星云图,对于建立台风预报思路有很好帮助。另外,利用该系统中的统计分析功能在服务材料的生成中可以部分代替繁杂的手工劳动和计算,大大提高预报员的工作效率和准确性。

                                                   来源:中国气象报