走进气象预警生成“工厂”

作者: 张峰

预警信息制作“三部曲”

第一步:天地空立体观测

1 由“天地空立体观测网”获得的数据会实时汇聚到国家级气象数据中心。

2 风云气象卫星24小时不间断地扫描地球,获取大气相关的多类遥感数据,每5分钟传回一张覆盖全球的“大气CT影像图”

3 地面上的7.6万多个自动气象站,如同近地面大气的神经末梢,实时监测温度、湿度、风速等数据

探空气球每12小时升空一次,采集不同高度的垂直气象数据

4 我国的540多部天气雷达组成了天气雷达观测网,每6分钟更新一次回波图,时刻关注大气运动和强对流天气的发展情况,精准捕捉云滴(直径为几微米到100微米,悬浮在空气中的小水滴)和雨滴的状态和变化

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新一代气象超算系统总算力提升6.5倍

第二步:超级计算机“解方程”

在中国气象局国家气象信息中心,新一代气象超算系统正日夜不停地运转。它将大气运动规律转化为包含数亿个方程组的数学模型,通过将每天最新的观测数据输入到方程中,并经过每秒亿亿次的计算,推演出未来天气变化。

我国现已实现分辨率达5千米的“网格化预报”。这相当于把中国划分为无数个5千米×5千米的“天气格子”,每个格子都有独立预报,目前空间分辨率正逐步向1千米改进。

AI这个“数字预报员”也开始学习过去几十年的天气档案,科研人员正逐步给天气预报装上“智慧大脑”。

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第三步:预报员“人机交互”

当计算机输出预报结果后,真正的决策挑战才刚开始。在给出最终的预报预警结论之前,预报员通常会对计算机给出的预报产品进行人工订正。这个过程犹如医生会诊,既有对比不同资料的交叉验证,也有对相似历史个例的经验分析。

预警分级:蓝黄橙红的守护密码

我国现行气象灾害预警系统用蓝、黄、橙、红4色,构建起14类气象灾害的防御网。这4种颜色分别表示一般、较重、严重和特别严重的气象灾害。

不过,全国各地的预警信号发布标准并非完全统一,预警体系暗藏因地制宜的智慧。同样为50毫米降水量,对江南水乡可能只是“润物细无声”,但在西北高原地区却可能引发灾害。因此,关注当地的气象预警格外重要,切不可跨省“抄作业”。

预警发布与应对:织就立体信息网

现代气象预警发布系统,既有电视广播等传统渠道,又有手机短信、互联网和手机App弹窗等移动端渠道,还有农村大喇叭等面向农村、偏远山区等地群众的特殊方式,确保气象预警信息触达“最后一公里”。在多渠道发布手段配合下,预警的公众综合覆盖率高达98.82%。

那收到气象灾害预警信息应该做些什么呢?我国气象部门在发布预警信息的同时,会发布相应的防御指南。我们应尽量按照防御指南的要求来应对避险。

从1854年世界第一张天气图诞生至今,天气预报走过了170余年的进化之路。当我们查看手机上的气象预警信息时,背后是最先进气象卫星的“凝视”、超级计算机每秒亿亿次的计算、无数预报员日夜不休的坚守,他们正用科技编织着生命的防护网。

未来,随着人工智能生成内容(AIGC)、量子计算、6G通信等技术的发展应用,气象预警必将进入更精细更准确的时代。而这份关于天气的奥秘,正等待着年轻一代继续书写新的篇章。

(责任编辑 / 王佳璇  美术编辑 / 周游)

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