從生成到發(fā)展壯大到兩次登陸，今年第6號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”在海上一路走一路玩，吊足了人們的胃口，也給氣象預(yù)報(bào)服務(wù)帶來(lái)了不少麻煩。
從它進(jìn)入視線以來(lái)，中國(guó)氣象局便高度警惕，指導(dǎo)國(guó)家級(jí)氣象業(yè)務(wù)單位和相關(guān)省份氣象部門盡銳出戰(zhàn)，充分發(fā)揮氣象現(xiàn)代化成果在防災(zāi)減災(zāi)中的支撐作用。各級(jí)氣象部門集中優(yōu)勢(shì)科技力量、形成聯(lián)動(dòng)之勢(shì)，彰顯了氣象科技利器在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警以及服務(wù)保障中的硬核力量。
天地空視角，監(jiān)測(cè)無(wú)死角
在三萬(wàn)多千米的高空，今年6月發(fā)射的風(fēng)云四號(hào)B星與其他極軌/靜止氣象衛(wèi)星強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，實(shí)現(xiàn)“天眼”追風(fēng)。
風(fēng)云四號(hào)B星搭載的快速成像儀對(duì)“煙花”進(jìn)行1分鐘連續(xù)高頻觀測(cè)。靜止氣象衛(wèi)星與極軌氣象衛(wèi)星聯(lián)合，利用先進(jìn)的靜止軌道輻射成像儀（AGRI）和微波大氣探測(cè)儀，對(duì)臺(tái)風(fēng)影響區(qū)域降水分布、風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，為臺(tái)風(fēng)定位和定強(qiáng)提供重要支撐。
此外，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心綜合研發(fā)衛(wèi)星臺(tái)風(fēng)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)，用來(lái)判斷臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度及其潛在的破壞程度；利用災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、三維溫度結(jié)構(gòu)、融合降水、紅外水汽、云頂高度等產(chǎn)品完成多期服務(wù)材料，為決策服務(wù)提供科學(xué)和技術(shù)支撐；根據(jù)中央氣象臺(tái)和相關(guān)省（直轄市）氣象局需求，打通風(fēng)云四號(hào)B星云圖動(dòng)畫產(chǎn)品的傳輸通道；及時(shí)更新衛(wèi)星天氣應(yīng)用平臺(tái)（SWAP）和軟件系統(tǒng)。
在地面觀測(cè)系統(tǒng)中，分布于浙江、上海、江蘇、福建以及江西等地的雷達(dá)、探空、自動(dòng)站等與衛(wèi)星組團(tuán)，形成天地空一體化探測(cè)網(wǎng)，對(duì)“煙花”進(jìn)行無(wú)縫隙、無(wú)死角探測(cè)。
其中，浙江省臨安市新部署的L波段對(duì)流層風(fēng)廓線雷達(dá)和X波段雷達(dá)，有效補(bǔ)齊當(dāng)?shù)馗呖诊L(fēng)探測(cè)短板，可更敏銳地探測(cè)“煙花”帶來(lái)的局地強(qiáng)降水、大風(fēng)。中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所組建追風(fēng)團(tuán)隊(duì)，出動(dòng)臺(tái)風(fēng)探測(cè)應(yīng)急車，每隔三小時(shí)施放一次探空氣球開展臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)觀測(cè)，在沿海施放無(wú)人艇開展臺(tái)風(fēng)直接探測(cè)；利用GPS探空（含臭氧、溫壓濕風(fēng)）、風(fēng)廓線雷達(dá)、雨滴譜儀等，探測(cè)臺(tái)風(fēng)風(fēng)廓線結(jié)構(gòu)、近海海氣相互作用演變、臭氧結(jié)構(gòu)變化以及臺(tái)風(fēng)近海海域精細(xì)結(jié)構(gòu)等，尤其是關(guān)于臺(tái)風(fēng)條件下臭氧廓線直接觀測(cè)，填補(bǔ)了國(guó)際研究空白。
為獲取“煙花”最新觀測(cè)數(shù)據(jù)，7月23日下午，中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所派出的9人追風(fēng)團(tuán)隊(duì)和移動(dòng)觀測(cè)車到達(dá)舟山，并在舟山市氣象局的大力協(xié)助下，順利進(jìn)駐普陀青龍山氣象站、黃沙漁業(yè)村等觀測(cè)點(diǎn)開展“追風(fēng)”試驗(yàn)。圖/文 王敏 湯杰
數(shù)據(jù)求精準(zhǔn)，預(yù)報(bào)無(wú)縫接
在國(guó)家氣象信息中心，技術(shù)人員基于大氣實(shí)況再分析數(shù)據(jù)，使用實(shí)況三維可視化工具包，繪制了“煙花”在7月25日3時(shí)至25日8時(shí)的風(fēng)場(chǎng)演變，以風(fēng)速的直接體繪制方式和等值面繪制方式，呈現(xiàn)了臺(tái)風(fēng)活動(dòng)區(qū)域氣流的宏觀特征。
中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心新開發(fā)的假相當(dāng)位溫、三維風(fēng)速流場(chǎng)、臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)等3個(gè)體繪制產(chǎn)品，也為臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)提供了直觀和全面的信息?！绑w繪制產(chǎn)品將單一等值面變成全數(shù)值體展示，不僅可以看到臺(tái)風(fēng)外觀結(jié)構(gòu)圖，還可以洞察臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的渦旋信息，包括臺(tái)風(fēng)中心風(fēng)、溫等能量變化信息?！敝袊?guó)氣象局氣象探測(cè)中心正研級(jí)高級(jí)工程師郭建俠介紹。
以假相當(dāng)位溫體繪制產(chǎn)品為例，它基于三維格點(diǎn)的融合產(chǎn)品構(gòu)建空間立體結(jié)構(gòu)，利用可視化技術(shù)，疊加三維流場(chǎng)信息，詳細(xì)展示三維結(jié)構(gòu)內(nèi)部海溫、濕度等信息變化以及臺(tái)風(fēng)內(nèi)部低層到高層輻合、輻散、能量轉(zhuǎn)化機(jī)制，使預(yù)報(bào)員更為直觀地“看到”臺(tái)風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、風(fēng)雨強(qiáng)度、路徑等信息。
總體而言，與此前的顯示輪廓形狀相比，2021年款“體繪制”展示產(chǎn)品可進(jìn)一步顯示輪廓內(nèi)部精細(xì)化信息，特別是多種信息疊加，更有助于對(duì)臺(tái)風(fēng)動(dòng)力和能量等信息進(jìn)行綜合研判。
臺(tái)風(fēng)“煙花”假相當(dāng)位溫圖（圖中為世界時(shí)，北京時(shí)間為12時(shí)）?；谥袊?guó)氣象局氣象探測(cè)中心3千米融合三維實(shí)況場(chǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算假相當(dāng)位溫，繪制假相當(dāng)位溫等值面，體現(xiàn)臺(tái)風(fēng)體中高低層能量輸送情況，其外形也體現(xiàn)了臺(tái)風(fēng)的柱狀結(jié)構(gòu)和演變過(guò)程，預(yù)報(bào)員可以由此對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)弱變化進(jìn)行研判。圖/中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心 文/郭建俠
預(yù)報(bào)添新兵，風(fēng)雨預(yù)先知
實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用是對(duì)技術(shù)創(chuàng)新最大的尊重，監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)的上下游關(guān)系在這種互動(dòng)下適配性越來(lái)越強(qiáng)。
中國(guó)氣象局臺(tái)風(fēng)與海洋氣象預(yù)報(bào)中心的專家表示，極軌和靜止氣象衛(wèi)星以及地面觀測(cè)系統(tǒng)的資料和產(chǎn)品，是臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度等預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。
利用天地空探測(cè)數(shù)據(jù)，臺(tái)風(fēng)與海洋氣象預(yù)報(bào)中心研發(fā)的臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)訂正方法（TYTEC）于汛期啟用，新納入同樣具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GRAPES系列模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品，極大提高了最優(yōu)路徑運(yùn)算的準(zhǔn)確性，預(yù)報(bào)員可根據(jù)各家模式綜合分析結(jié)果選擇最優(yōu)路徑進(jìn)行訂正。臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)專家表示，目前24小時(shí)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差穩(wěn)定在70公里左右，強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差為4米/秒左右，達(dá)到世界先進(jìn)水平。
在把握臺(tái)風(fēng)“煙花”路徑和強(qiáng)度的過(guò)程中，中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)值預(yù)報(bào)中心自主研發(fā)的區(qū)域臺(tái)風(fēng)模式GRAPES_TYM發(fā)揮了重要作用?！斑@同我們一直以來(lái)堅(jiān)持自主創(chuàng)新發(fā)展是分不開的?！迸_(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)科科長(zhǎng)、正研級(jí)高級(jí)工程師麻素紅說(shuō)，今年開發(fā)的新產(chǎn)品，如表征臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)各級(jí)風(fēng)圈半徑產(chǎn)品為預(yù)報(bào)員精準(zhǔn)劃定風(fēng)場(chǎng)影響范圍提供技術(shù)支撐，臺(tái)風(fēng)大風(fēng)及降水動(dòng)畫產(chǎn)品可直觀展示臺(tái)風(fēng)登陸前后風(fēng)的變化及雨帶推進(jìn)過(guò)程。
在浙江、上海、江蘇、福建以及江西等地氣象部門，氣象科技同樣為精準(zhǔn)預(yù)報(bào)匯集了能量。浙江省氣象臺(tái)首次發(fā)布臺(tái)風(fēng)實(shí)況長(zhǎng)圖，自動(dòng)化生成臺(tái)風(fēng)路徑強(qiáng)度、風(fēng)雨實(shí)況等信息；升級(jí)臺(tái)風(fēng)報(bào)告單制作發(fā)布系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)協(xié)作、一鍵式生成和分發(fā)臺(tái)風(fēng)報(bào)告單等預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品，為數(shù)字化臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)服務(wù)保障提供科技支撐。
以檢驗(yàn)評(píng)估為牽引，浙江省氣象臺(tái)還對(duì)多家數(shù)值模式，以及頻率匹配、自適應(yīng)集成等客觀釋用算法的降水預(yù)報(bào)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化擇優(yōu)推薦，優(yōu)化了強(qiáng)天氣預(yù)警、中短期預(yù)報(bào)、海洋氣象到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等系統(tǒng)平臺(tái)，在汛期服務(wù)中發(fā)揮了重要的科技支撐作用。
構(gòu)建聯(lián)動(dòng)閉環(huán)，科技當(dāng)先鋒
氣象行業(yè)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)暢通了、手指并攏了，走出家門便更有底氣了。在氣象與城市管理、水利、應(yīng)急減災(zāi)、交通運(yùn)輸、電力等各部門組成的臺(tái)風(fēng)防御網(wǎng)中，處處植入了氣象科技密碼。
哪里會(huì)出現(xiàn)積水風(fēng)險(xiǎn)？哪段軌道交通線路會(huì)受到風(fēng)雨影響？對(duì)于這些問(wèn)題，上海市氣象局首次啟用“智慧氣象保障城市精細(xì)化管理先知系統(tǒng)”新產(chǎn)品——臺(tái)風(fēng)專版，協(xié)助“城市大腦”預(yù)知?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn)，防御臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的災(zāi)害。
氣象數(shù)據(jù)的賦能，正在提升城市的預(yù)知、判斷、介入、處置效率，讓城市各運(yùn)營(yíng)部門聯(lián)動(dòng)更迅速。
2.0版本的“先知系統(tǒng)”臺(tái)風(fēng)模塊實(shí)時(shí)顯示著與城市運(yùn)行和管理、市民安全相關(guān)的風(fēng)雨等信息，而這些信息直接接入了對(duì)應(yīng)部門的管理場(chǎng)景中。相關(guān)預(yù)報(bào)預(yù)警信息為各部門提前預(yù)判氣象高影響事件、防范氣象風(fēng)險(xiǎn)提供決策依據(jù)，并進(jìn)一步形成從預(yù)報(bào)預(yù)警、聯(lián)動(dòng)處置到防災(zāi)減災(zāi)的智慧氣象服務(wù)閉環(huán)。
在浙江省杭州市及其所屬區(qū)縣氣象部門，“城市大腦氣象數(shù)字駕駛艙”的應(yīng)用，成為相關(guān)單位開展防汛防臺(tái)風(fēng)的重要平臺(tái)。
在其他受臺(tái)風(fēng)“煙花”影響較大區(qū)域，城市風(fēng)險(xiǎn)管理、城鄉(xiāng)防災(zāi)減災(zāi)一體化應(yīng)急聯(lián)防機(jī)制也及時(shí)開啟，氣象科技的嵌入讓集合的智慧實(shí)現(xiàn)了放大效應(yīng)。
（唐碧、張明祿、王瑾、謝麗萍、趙小蘭、韓秀珍、朱琳、岳毅、王敏對(duì)本文有貢獻(xiàn)）（作者：簡(jiǎn)菊芳 李慧 葉奕宏）
